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2TPR&2TPS并联机构的位姿误差建模与补偿研究

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仪器仪表学报 2022年第11期43卷 94-103页

作者：陈明方何朝银黄良恩朱恩枭张永霞昆明理工大学机电工程学院昆明650500

位姿精度是评价机器人性能好坏的一个重要指标,建立有效的补偿算法是提高机器人位姿精度的重要保证。本文以一种2TPR&2TPS并联机器人为研究对象,建立了基于正解的误差模型,根据该误差模型得出了动、静平台位置参数误差及驱动杆零点长度... 详细信息

位姿精度是评价机器人性能好坏的一个重要指标,建立有效的补偿算法是提高机器人位姿精度的重要保证。本文以一种2TPR&2TPS并联机器人为研究对象,建立了基于正解的误差模型,根据该误差模型得出了动、静平台位置参数误差及驱动杆零点长度误差与机器人末端位姿误差的关系,同时建立了基于逆解的补偿算法。通过粒子群算法对误差函数的最小值寻优,得到了机器人驱动杆补偿量和位姿补偿量,仿真得出该机器人的平均位置精度提升了98.148%;将驱动杆补偿量与理想位姿对应的驱动杆长叠加作为机器人的驱动杆输入量进行实验验证,实验得出机器人的平均位置精度提升了87.457%,补偿效果显著。

关键词：并联机器人运动学分析误差模型补偿算法粒子群算法

基于Jacobian+RBF的3-PTT并联机构末端精确控制方法

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农业机械学报 2023年第2期54卷 430-440页

作者：陈明方黄良恩魏松坡郑仕高陈中平昆明理工大学机电工程学院昆明650500 河南平原光电有限公司工程信息部焦作454150

为降低并联机构机械误差测量和补偿的难度,实现机构末端的精确控制,本文提出一种基于Jacobian和RBF神经网络相结合的末端误差补偿方法。以一种3-PTT并联机构为研究对象,分析机构正、逆运动学,验证数学模型的正确性。根据运动学模型解算J... 详细信息

为降低并联机构机械误差测量和补偿的难度,实现机构末端的精确控制,本文提出一种基于Jacobian和RBF神经网络相结合的末端误差补偿方法。以一种3-PTT并联机构为研究对象,分析机构正、逆运动学,验证数学模型的正确性。根据运动学模型解算Jacobian,分析机构约束奇异和运动奇异。为验证机构末端误差补偿方法的有效性,设置两种实验条件,分别为是否有丝杠的回程误差补偿和末端受不同负载,并通过激光跟踪仪测定末端位置。实验结果表明,使用本文的误差补偿方法后,机构末端轴向(x轴)、径向(y轴)位置误差均降低90%以上,竖直方向(z轴)位置误差均降低80%以上,证明了本文方法的有效性。

关键词： 3-PTT并联机构未端控制运动学误差补偿 RBF神经网络

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3-PUU并联机构的运动学分析与验证

工程设计学报 2023年第6期30卷 763-778页

作者：陈明方黄良恩张永霞姚国一昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

为提升少自由度并联机构设计的效率和准确性,针对自主设计的3-PUU并联机构进行了理论分析和实验研究。首先,利用螺旋理论和修正的Kutzbach-Grubler公式分析了并联机构的自由度;同时,解算了并联机构的运动学正反解和雅可比矩阵,并基于雅... 详细信息

为提升少自由度并联机构设计的效率和准确性,针对自主设计的3-PUU并联机构进行了理论分析和实验研究。首先,利用螺旋理论和修正的Kutzbach-Grubler公式分析了并联机构的自由度;同时,解算了并联机构的运动学正反解和雅可比矩阵,并基于雅可比矩阵分析了其约束奇异和运动奇异。然后,利用极限边界搜索法分析了并联机构的工作空间,并以雅可比矩阵条件数的倒数作为局部灵巧度来构造全局灵巧度,分析了并联机构的运动性能。接着,搭建了并联机构的ADAMS/Simulink联合仿真模型,基于给定的动平台运动方程,通过仿真得到了动平台位置的仿真曲线及误差曲线。最后,利用并联机构样机、PC(personal computer,个人计算机)、STM32单片机、伺服电机及激光跟踪仪搭建了实验平台,并测定了并联机构动平台的位置曲线。结果表明,该并联机构具有较大的可达工作空间且其运动性能较好;通过对比理论结果与仿真结果可知,所构建的并联机构运动学模型正确;动平台位置的实测值与理论值之间存在一定误差,主要原因是并联机构存在机械误差以及控制系统精度不足,但实测曲线与理论曲线的变化趋势基本一致,进一步验证了并联机构运动学模型的正确性。研究结果可为少自由度并联机构的设计提供参考。

关键词： 3-PUU并联机构运动学分析奇异性工作空间灵巧度 ADAMS/Simulink仿真

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一种新颖的轮腿式机器人腿部结构设计与分析

机械科学与技术 2023年

作者：陈明方朱恩枭魏松坡黄良恩张永霞昆明理工大学机电工程学院河南平原光电有限公司工程信息部

四足机器人因良好的地形适应性很受青睐，但高能耗导致续航较差的问题也很突出，轮足机器人恰好相反，因此轮腿式机器人应运而生。本文设计了一款轮腿式四足机器人的腿部结构，可根据不同的地形在轮式和足式运动间自由切换，能兼顾地形... 详细信息

四足机器人因良好的地形适应性很受青睐，但高能耗导致续航较差的问题也很突出，轮足机器人恰好相反，因此轮腿式机器人应运而生。本文设计了一款轮腿式四足机器人的腿部结构，可根据不同的地形在轮式和足式运动间自由切换，能兼顾地形适应性和能耗优化。为轮式运动设计了稳定的腿部三角形支撑结构和独立悬挂装置，增强了轮式运动的稳定性和腿部柔性；对腿部结构受力分析，选定了关节电机的关键参数；根据关节电机输出扭矩对腿部结构进行了有限元分析和轻量化设计，很好地控制了腿部惯量；建立了机器人足式和轮式的运动学模型，最后通过运动学仿真验证了该腿部结构设计轮足运动的可行性和合理性。

关键词：四足机器人轮腿式轻量化独立悬挂

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2TPR&2TPS并联机器人结构参数辨识

农业机械学报 2023年第10期54卷 421-431页

作者：陈明方何朝银张永霞梁鸿键吕玉波黄良恩昆明理工大学机电工程学院昆明650500

并联机器人末端位姿精度对其工作性能影响较大,建立有效的标定算法是提高机器人位姿精度的重要保证。本文以一种2TPR&2TPS并联机构为研究对象,首先对机器人进行运动学分析,采用全微分法得出机器人的误差模型,根据该模型得出机器人结构... 详细信息

并联机器人末端位姿精度对其工作性能影响较大,建立有效的标定算法是提高机器人位姿精度的重要保证。本文以一种2TPR&2TPS并联机构为研究对象,首先对机器人进行运动学分析,采用全微分法得出机器人的误差模型,根据该模型得出机器人结构参数误差与末端位姿误差的量化关系,以及各误差项误差变动对末端位姿误差的影响规律;接着,建立参数辨识模型和标定效果评价函数,验证了参数辨识模型的有效性,再用该模型辨识机器人的结构参数误差;最后,修正运动学模型完成了机器人的误差标定。实验结果显示,标定后机器人的平均位置精度提升68.62%,距离误差均值由7.710 mm降至2.350 mm,精度提升69.52%,实验结果证明本文的标定算法有效。

关键词：并联机构误差分析参数辨识改进粒子群优化算法运动学标定

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胺-水二元系固液相平衡及其水合物

中国科学（B辑） 1997年第3期27卷 242-245页

作者：车冠全黄良恩古喜兰车飙彭文烈中山大学化学系广州510275

测定了水+三乙胺,+N,N-二甲基甲酰胺(DMF),+N,N-二甲基乙酰胺(DNA)的固液平衡相图,3个体系均有固体水合物形成,它们分别是不相合熔点水合物N(C_2H_5)_3·3H_2O、相合熔点水合物DMF·3H_2O,DMF·2H_2O,DMA·3H_2O和(DMA)_2·3H_2O.对水... 详细信息

测定了水+三乙胺,+N,N-二甲基甲酰胺(DMF),+N,N-二甲基乙酰胺(DNA)的固液平衡相图,3个体系均有固体水合物形成,它们分别是不相合熔点水合物N(C_2H_5)_3·3H_2O、相合熔点水合物DMF·3H_2O,DMF·2H_2O,DMA·3H_2O和(DMA)_2·3H_2O.对水合物的形成进行了分析并与文献结果相比较.

关键词：相图固液平衡水合物酰胺三乙胺二元系

三乙胺，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺＋水二元系固液相平衡及其水和物

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化学世界 1996年第S1期37卷 57-59页

作者：车冠全彭文烈黄良恩古喜兰车飙中山大学化学系

三乙胺，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺＋水二元系固液相平衡及其水和物车冠全，彭文烈，黄良恩，古喜兰，车飙（中山大学化学系广州５１０２７５）文献中有关三乙胺，Ｎ，Ｎ─二甲基酰胺（ＤＭＦ），Ｎ，Ｎ─二甲基乙酰胺（ＤＭＡ）的水... 详细信息

三乙胺，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺＋水二元系固液相平衡及其水和物车冠全，彭文烈，黄良恩，古喜兰，车飙（中山大学化学系广州５１０２７５）文献中有关三乙胺，Ｎ，Ｎ─二甲基酰胺（ＤＭＦ），Ｎ，Ｎ─二甲基乙酰胺（ＤＭＡ）的水合物有过一些报道和研究，文献［１］...

关键词：固液相平衡乙酰胺三乙胺甲酰胺二元系二甲基水合物固液平衡相互作用准确度

Solid and liquid phase equilibria and solid-hydrate formation in binary mixtures of water with amines

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Science China Chemistry 1997年第5期40卷 491-494页

作者：车冠全彭文烈黄良恩古喜兰车飙 Department of Chemistry Zhongshan UniversityGuangzhou 510275China

Solid and liquid phase diagrams have been constructed for {water+triethylamine,or+N,N-dimethylformamide(DMF) or+N,N-dimethlacetamide (DMA)} Solid-hydrates form with the empirical formulae N(C2H5)3 3H2O,DMF 3H2O,DMF 2H2O,DMA 3H2O and (DMA)2 *** are congruently melting except the first which melts *** solid-hydrate formation is attributed to hydrogen *** results are compared with the references

关键词： phase diagram solid and liquid equilibria hydrate amide triethylamine

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考虑颗粒形状影响的砂土剪切波速研究

岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1291-1300页

作者：刘鑫徐新钰黄良兰恒星长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室陕西西安710054 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101

天然砂土的形状往往差异较大,为研究剪切波在不同形状砂土中的传播特性,首先选取3种不同形状的石英砂开展颗粒形状分析;其次,采用安装有弯曲元系统的三轴仪对砂土试样进行剪切波速测试及三轴剪切试验,获得3种石英砂的剪切波波速及其临... 详细信息

天然砂土的形状往往差异较大,为研究剪切波在不同形状砂土中的传播特性,首先选取3种不同形状的石英砂开展颗粒形状分析;其次,采用安装有弯曲元系统的三轴仪对砂土试样进行剪切波速测试及三轴剪切试验,获得3种石英砂的剪切波波速及其临界状态线。试验结果表明:(1)在相近的孔隙比和围压下,随着整体规则度OR降低,石英砂试样的剪切波波速Vs逐渐增大;(2)基于临界状态土力学中的状态参数,提出计算石英砂剪切波波速的归一化模型,并采用文献中的数据对模型进行验证,发现其预测精准度较好;(3)在上述模型的基础上,提出采用剪切波波速预测不同形状石英砂剪切特性的新方法。上述成果为用原位剪切波波速判别复杂形状砂土层的剪切失稳特性提供依据。

关键词：土力学石英砂颗粒形状弯曲元剪切波波速状态参数