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基于ADAMS的机器人动力学仿真研究

基于ADAMS的机器人动力学仿真研究

作者：方琛玮北京邮电大学

学位级别：硕士

一般而言,多关节通用机器人的动力学分析可归属于具有理想约束的完整系统和多刚体动力学的范畴,对机器人做动力学分析的主要目的有两个:其一,是用于优化控制,通过引入基于机器人动力学特性的控制规律,改善机器人控制的动态和静态品质,... 详细信息

一般而言,多关节通用机器人的动力学分析可归属于具有理想约束的完整系统和多刚体动力学的范畴,对机器人做动力学分析的主要目的有两个:其一,是用于优化控制,通过引入基于机器人动力学特性的控制规律,改善机器人控制的动态和静态品质,实现更精细的轨迹跟踪;其二,是用于优化结构,一个合理设计的机器人系统应该具有尽可能轻的非线性耦合性和采用恰如其分的驱动力。本文的任务是完成上述目标的基础性部分,即对一台6自由度机器人进行运动学和动力学计算,并进行了相应的仿真分析。所完成的主要工作包括,建立了该机器人的串联杆运动坐标体系,及其等效简化结构的多刚体动力学模型,对上述模型进行了运动学和动力学分析,给出了该机器人系统的运动方程,并导出了其简化结构多刚体系统的第二类动力学方程组。在此基础上,还运用虚拟样机技术对该机器人系统做了考虑重力影响的运动学仿真,即:先借助PRO/E的参数化建模功能建立了该6自由度机器人的虚拟三维实体模型,并将该虚拟机器人导入ADAMS平台,再参照机器人实际的几何参数、物理特性以及约束条件,建立了该机器人的运动学仿真模型,并在有重力作用下,进行空间轨迹跟踪的仿真,获取了一系列的重要结果,为优化机器人结构和提升控制品质的后续研究工作提供有价值的数据信息。上述工作还表明,与其他借助各种编程语言搭建仿真平台和进行仿真的做法相比,采用虚拟样机技术可将所有仿真任务有机地结合在一起,从而可以极大地提高工作效率,避免了其他做法存在的编程过程复杂、费时费力、对研究人员要求高、通用性不高和为不同项目搭建不同平台的缺点。

关键词：机器人动力学分析 ADAMS 动力学仿真

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某振动台基础在振动测试中的泄漏现象及处理

某振动台基础在振动测试中的泄漏现象及处理

第二十二届全国振动与噪声应用学术会议

作者：欧森火应怀樵沈松方琛玮北京东方振动和噪声技术研究所

信号处理中"恼人"的泄漏现象,是一个重点要解决的问题,然而,在实际的振动测试分析中,特别明显的泄漏实例还不多。本文介绍了某振动台基础振动测试分析中,非常典型的泄漏现象以及减少泄漏的多种处理方法。

关键词：振动测试泄漏窗函数峰值保持

改善NI数采仪幅值精度的INV FRF阵列处理技术

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改善NI数采仪幅值精度的INV FRF阵列处理技术

全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议

作者：李旭杰应怀樵况志强刘进明方琛玮北京邮电大学自动化学院北京东方振动和噪声技术研究所

数采仪的硬件系统的幅值精度由于受软硬件技术的影响,A类仪器幅值精度为2×10,B类为5×10。精度很低一直是数采仪的瓶颈性难题,提出改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术。INV频响函数阵列处理技术,能使A级小于2×10,达到2×... 详细信息

数采仪的硬件系统的幅值精度由于受软硬件技术的影响,A类仪器幅值精度为2×10,B类为5×10。精度很低一直是数采仪的瓶颈性难题,提出改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术。INV频响函数阵列处理技术,能使A级小于2×10,达到2×10,提高仪器一个数量级,使仪器的等级从表1的12、13等级达到8、9等水平;使虚拟仪器能达到准精密级仪器的水平,取得了可喜进展。给出了实际测试数据的图表,值得同行专家进一步研究和参考。

关键词：数采仪频响函数阵列软件精度硬件精度

提高NI数采仪的硬件频率精度的DASP数字处理专门技术

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提高NI数采仪的硬件频率精度的DASP数字处理专门技术

第二十三届全国振动与噪声控制学术会议

作者：方琛玮应怀樵刘进明李旭杰况志强北京东方振动和噪声技术研究所北京邮电大学自动化学院

本文提出一种提高信号处理仪（SPI）和虚拟仪器（Ⅵ）硬件频率精度的新技术——DASP数字处理专门技术,使一般常规SPI和Ⅵ的硬件频率精度从十进制五位到六位提高到十进制七到八位。从单频单点频率精度能够奇迹般地提高100倍到1000倍。从... 详细信息

本文提出一种提高信号处理仪（SPI）和虚拟仪器（Ⅵ）硬件频率精度的新技术——DASP数字处理专门技术,使一般常规SPI和Ⅵ的硬件频率精度从十进制五位到六位提高到十进制七到八位。从单频单点频率精度能够奇迹般地提高100倍到1000倍。从工程应用角度看,也能够提高一个数量级,十倍以上。效果良好,具有很好的应用价值。文内给出了以NI4474和NI4461为实例的测试结果和误差分析的实例数据和图示。

关键词：信号处理频率精度虚拟仪器 DASP 误差

改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术

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改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术

第二十三届全国振动与噪声控制学术会议

作者：李旭杰应怀樵况志强刘进明方琛玮北京邮电大学自动化学院北京东方振动和噪声技术研究所

本文提出改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术。数采仪的硬件系统的幅值精度由于受软硬件技术的影响,目前A类仪器幅值精度为2×10B类为5×10精度很低一直是数采仪的瓶颈性难题,北京东方振动和噪声技术研究所(北京东方所)提... 详细信息

本文提出改善NI数采仪幅值精度的INV频响函数阵列处理技术。数采仪的硬件系统的幅值精度由于受软硬件技术的影响,目前A类仪器幅值精度为2×10B类为5×10精度很低一直是数采仪的瓶颈性难题,北京东方振动和噪声技术研究所(北京东方所)提出一种INV频响函数阵列处理技术,能使A级≤2×10,达到2×10,提高仪器一个数量级,使仪器的等级从表(1)的12等、13等级达到8等、9等水平。使虚拟仪器能达到精密级仪器的水平,取得可喜的进展。文内给出了实际测试数据的图表,值得同行专家们进一步的研究和参考。

关键词：数采仪频响函数阵列软件精度硬件精度

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基于ADAMS的球形机器人的运动学分析

机械工程与自动化 2009年第1期 118-120页

作者：方琛玮庄未刘晓平孙汉旭北京邮电大学自动化学院北京100876

利用Pro/E建立了带臂球形机器人的虚拟样机模型,并结合ADAMS仿真软件对带臂球形机器人进行了运动学分析,包括机器人的圆周运动和爬坡运动,以此测出各驱动力矩的数值,为后期制作物理样机电机提供选型依据。

关键词：球形机器人 ADAMS 圆周运动爬坡运动

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月面巡视器附近月尘静电迁移特性的数值模拟

宇航学报 2024年第4期45卷 613-624页

作者：钱啸宇张易阳方筑杨剑锋方延玮李水清清华大学能源与动力工程系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对月尘在月面巡视器附近的鞘层内的迁移和在设备表面的沉积过程开展数值模拟研究。首先,基于质点网格方法获得了巡视器附近的月表鞘层电场分布。在此基础上,分别探究了月表扬起月尘和静电悬浮月尘在鞘层电场内的迁移和在巡视器表面的... 详细信息

针对月尘在月面巡视器附近的鞘层内的迁移和在设备表面的沉积过程开展数值模拟研究。首先,基于质点网格方法获得了巡视器附近的月表鞘层电场分布。在此基础上,分别探究了月表扬起月尘和静电悬浮月尘在鞘层电场内的迁移和在巡视器表面的沉积。研究表明,巡视器对鞘层电场的扰动作用增强了附近的电场,促进了月尘扬起和向巡视器表面的迁移沉积。当太阳天顶角较小或适中时,月尘只有达到临界行驶速度才能迁移至巡视器表面。

关键词：数值模拟质点网格法鞘层电场静电扬起静电迁移

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能源企业碳排放总量与效率测算方法

现代工业经济和信息化 2024年第3期14卷 162-166页

作者：方世玮安徽理工大学经济与管理学院安徽淮南232000

以淮河能源企业为例开展实证研究,研究能源企业方面的详细碳排放量总产量估计与效率计算方式.结果显示,碳排放计算方式可行,所采用的Super-SBM模型能科学评价货运物流企业碳排放效率.明确提出公司需要从自主创新生产工艺、建筑节能技术... 详细信息

以淮河能源企业为例开展实证研究,研究能源企业方面的详细碳排放量总产量估计与效率计算方式.结果显示,碳排放计算方式可行,所采用的Super-SBM模型能科学评价货运物流企业碳排放效率.明确提出公司需要从自主创新生产工艺、建筑节能技术等多个方面提高碳排放量质量的整改措施.

关键词：碳排放效率 Super-SBM模型能源企业能源消耗

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三轴振动激励下悬挂座椅垂向传递率试验研究

声学学报 2024年第2期49卷 209-216页

作者：尹玮倓邱毅浙江大学能源工程学院杭州310058 南安普顿大学工程与物理科学学院英国南安普顿SO171BJ

针对三轴激励下无源空气弹簧悬挂座椅垂向振动传递特性进行了试验研究。其中,垂向激励幅值设置为0.25 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.,纵向和横向激励幅值同为0 m/s^(2)r.m.s.、0.5 m/s^(2)r.m.s.或1.0 m/s^(2)r.m.s.;座椅靠背倾角设置为0°、10°或20°。研究表明,垂向和水平方向振动激励幅值的增加均引起悬挂座椅传递率共振频率的降低,并影响座椅有效幅值传递率;在较小幅值(0.25 m/s^(2)r.m.s.)的垂向振动激励下,靠背倾角对该共振频率也有一定影响。此外,垂向和水平振动幅值对座椅传递率的影响存在轴间耦合效应,当垂向振动的幅值增大时,水平振动幅值从0.25 m/s^(2)r.m.s.增大到1.0 m/s^(2)r.m.s.所造成的传递率峰值的变化程度将减小,反之亦然。

关键词：人因工程全身振动多轴振动悬挂座椅靠背倾角座椅传递率