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Inverse Dynamics of A 3-DOF Parallel Mechanism Based on Analytical Forward Kinematics

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2022年第5期35卷 291-300页

作者： Ke Wang Ju Li Huiping Shen jingjing you Tingli Yang Research Center for Advanced Mechanism Theory Changzhou UniversityChangzhou 213016China College of Mechanical and Electronic Engineering Nanjing Forestry UniversityNanjing 210042China

For the development of a parallel mechanism(PM),it is necessary to establish a dynamic model which can accurately meet the requirements of real-time *** with the general dynamic analysis model based on the inverse kinematics,the dynamic analysis model based on the forward kinematics has the advantage of *** this paper,a new type of 3-DOF PM with analytical forward displacement analysis is *** from the general dynamic analysis based on the inverse kinematics,the displacement,velocity and acceleration equations of the PM are established and solved by forward *** inverse dynamic equation of the PM is constructed and solved by analyzing the forces on each link and based on Newton-Euler *** the theoretical results of an example are compared with the simulation results,which shows that the simulation results are basically consistent with the theoretical *** the maximum error of the driving force of each pair is 1.32%,5.8%and 5.2%,respectively,which verifies the correctness of the dynamic *** PM has a potential application prospect in the grasping,spraying and picking of *** research results of this paper provide a theoretical basis for the design,manufacture and application of the PM.

关键词： Parallel mechanism Dynamic model Newton-Euler method Simulation verification

基于ADAMS二次开发的六维加速度感知机构的性能优化

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传感器与微系统 2024年第5期43卷 11-14页

作者：史浩飞尤晶晶王澍声张显崔柳南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016

构建了六维加速度感知机构的二次开发系统,可实现不同构型和不同尺寸间的转换。给出了基频和灵敏度的计算结果,并以灵敏度为主要性能指标,提出了9-3、12-6和6-6构型的一种参数优化方法。结果显示:6-6构型的线加速度灵敏度和角加速度灵... 详细信息

构建了六维加速度感知机构的二次开发系统,可实现不同构型和不同尺寸间的转换。给出了基频和灵敏度的计算结果,并以灵敏度为主要性能指标,提出了9-3、12-6和6-6构型的一种参数优化方法。结果显示:6-6构型的线加速度灵敏度和角加速度灵敏度分别提升了2.4倍和4.1倍;9-3构型、12-6构型的线加速度灵敏度均提升了2.4倍,角加速度灵敏度均提升了3.6倍。

关键词：六维加速度传感器感知机构二次开发基频灵敏度

球体质量块型六维加速度传感器的最大工作频率

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传感器与微系统 2024年第7期43卷 51-53,58页

作者：尤晶晶史浩飞张显陆祎萌南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016

工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获... 详细信息

工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获得了传感器基频及最大工作频率与质量块直径和支链刚度之间的数据对。接着,分别绘制了基频和最大工作频率的性能图谱,并运用多元线性回归理论拟合了数据对。最后,运用线性包络原理建立了2个频率之间的映射关系。结果表明,最大工作频率始终介于基频的1/35~1/30区间内。

关键词：六维加速度传感器动力学基频工作频率包络

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可重构3-RRR并联机器人的“点对点”路径规划

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南京航空航天大学学报 2024年第3期56卷 415-423页

作者：黄宁宁尤晶晶王澍声叶鹏达沈惠平李成刚南京林业大学机械电子工程学院南京210037 常州大学机械与轨道交通学院常州213016 南京航空航天大学机电学院南京210016

通过拓扑重构,可以提高并联机器人的静刚度、故障修复等性能,但机器人重构之后能否到达任意指定的位姿且不经过奇异位形,尚无定论。为此,以可重构3-转动副转动副转动副(3-revolute-joint,revolute-joint,revolute-joint,3-RRR)并联机器... 详细信息

通过拓扑重构,可以提高并联机器人的静刚度、故障修复等性能,但机器人重构之后能否到达任意指定的位姿且不经过奇异位形,尚无定论。为此,以可重构3-转动副转动副转动副(3-revolute-joint,revolute-joint,revolute-joint,3-RRR)并联机器人为研究对象,提出了一种能够实现“点对点”路径跟踪的规划算法。首先,建立了机构重构之前的反向运动学模型,据此确定了6组重构序列。接着,构建了一种“四步”规划算法,适用于任意自由度的可重构并联机器人的“点对点”路径跟踪,具有直观的几何解释,并且能够消除全部的奇异位形;通过算例验证了规划算法的有效性。然后,基于螺旋理论,计算出各组参量下的输入、输出和局部传递指标值,据此,确定了重构序列下的最优输入参量。最后,将“点对点”路径规划算法推广至连续路径规划的情形。

关键词：并联机器人拓扑重构路径规划螺旋理论奇异性

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可重构3-RPR平面并联机构的静刚度研究

机床与液压 2024年第17期52卷 1-6页

作者：黄宁宁尤晶晶陆祎萌王澍声李成刚南京林业大学机械电子工程学院南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京林业大学经济管理学院南京航空航天大学机电学院

以3-RPR平面并联机构为研究对象，通过设计一种在驱动、被动和锁定3种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置，实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式，实现机构的拓... 详细信息

以3-RPR平面并联机构为研究对象，通过设计一种在驱动、被动和锁定3种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置，实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式，实现机构的拓扑重构。根据动平台的运动状态对锁定方式进行分类，并建立机构的反向运动学模型。对机构的雅克比进行推导，并基于虚功原理，推导静刚度矩阵。最后，对重构前、后的机构进行静力学虚拟实验，对比分析实验数据。结果表明：拓扑重构可以提升平面并联机构的静刚度性能。特别地，动平台做定轴转动时，其静刚度的提升效果尤其明显。这为少自由度可重构并联机构的性能评价和参数优化提供了理论依据。

关键词：并联机构拓扑重构雅克比静刚度虚功原理

Association between adjuvant chemotherapy and survival in stage I gastric cancer patients after curative resection

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Gastroenterology Report 2023年第1期11卷 512-518页

作者： Qiuying Chen Hua Xiao Lu Zhang jingjing you Zhe Jin Bin Zhang Department of Radiology The First Affiliated HospitalJinan UniversityGuangzhouGuangdongP.R.China Graduate College Jinan UniversityGuangzhouGuangdongP.R.China Department of Hepatobiliary and Intestinal Surgery Hunan Cancer Hospital and the Affiliated Cancer Hospital of Xiangya School of MedicineCentral South UniversityChangshaHunanP.R.China

Background:The efficacy of adjuvant chemotherapy(AC)on survival outcomes of patients with stage I gastric cancer(GC)after curative resection remains *** aimed to determine whether these patients would benefit from ***:This retrospective study included patients with pathologically confirmed stage I GC who underwent curative resection between November 2010 and December *** were divided into AC and non-AC groups,then a 1:1 propensity score matching(PSM)analysis was performed to minimize the selection *** risk factors including age,pN stage,pT stage,lymphovascular invasion,perineural invasion,tumor size,histological type,and carcinoembryonic antigen level were used as matching *** recurrence-free survival(RFS)and disease-specific survival(DSS)were compared between groups using the Kaplan–Meier ***:A total of 902 consecutive patients were enrolled and 174(19.3%)patients were treated with *** created 123 pairs of *** PSM,patients receiving AC had lower 10-year RFS rates(90%vs 94.6%,P=0.035)than those who did not receive AC;the two groups had similar 10-year DSS rates(93.8%vs 95.0%,P=0.240).After PSM,there were no statistical differences in the 10-year RFS(90.9%vs 93.0%,P=0.507)or DSS rates(93.5%vs 93.6%,P=0.811)between the two *** results were found in the stage IA and IB ***,these findings were not affected by AC ***:The addition of AC could not provide survival benefits for patients with stage I GC after surgery and follow-up is thus ***,large-scale randomized clinical trials are required.

关键词： gastric cancer stage I survival adjuvant chemotherapy propensity score matching

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课外项目参与机械原理课程考核的实践探索

机械工程师 2024年第8期 5-7,12页

作者：尤晶晶张玉言黄宁宁南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对机械原理课程单一考核形式存在诸多不利影响的问题,提出了一种课外项目参与课程考核的实践方案。详细阐述了一个基于3-RRR(R表示转动副)平面并联机构杆组拆分的课外项目案例。通过项目选题、小组分工、独立计算、成果汇总、项目答辩... 详细信息

针对机械原理课程单一考核形式存在诸多不利影响的问题,提出了一种课外项目参与课程考核的实践方案。详细阐述了一个基于3-RRR(R表示转动副)平面并联机构杆组拆分的课外项目案例。通过项目选题、小组分工、独立计算、成果汇总、项目答辩5个环节,学生完成了项目考核的全部内容,并对平面机构的组成原理与结构分析有了更深刻的理解。这有利于提升学生的知识水平、专业技能、工程意识和科研素养,同时也是贯彻落实素质教育、创新教育理念的良好体现。

关键词：机械原理课外项目课程考核并联机构杆组分析

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车载激光点云图像与全景图像相似度算法研究

测绘与空间地理信息 2024年第7期47卷 22-24页

作者：尤静静王玉琴寇静行马传宁地理信息工程国家重点实验室北京100080 自然资源部第二大地测量队黑龙江哈尔滨150025

针对激光点云投影到平面获取的深度或强度图像与真彩色影像之间差异明显的问题,本文提出一种车载点云投影图像与全景图像相似度计算的算法。该算法首先将点云数据转换为平面投影影像,然后分别计算投影图像和全景影像中每个像素的梯度方... 详细信息

针对激光点云投影到平面获取的深度或强度图像与真彩色影像之间差异明显的问题,本文提出一种车载点云投影图像与全景图像相似度计算的算法。该算法首先将点云数据转换为平面投影影像,然后分别计算投影图像和全景影像中每个像素的梯度方向,并根据梯度方向来获得梯度方向的直方图,最后根据梯度方向直方图来计算点云投影图像和全景影像的相关系数。相关系数的大小反映了匹配的相似程度。本文算法的创新在于对梯度方向的计算进行了改进,将360°的梯度方向角归一化到0°—180°,能够有效地处理点云投影图像和全景影像之间由于像素属性不同造成的梯度方向不一致的问题,提高匹配的精度。

关键词：激光点云点云深度图像点云强度图像梯度互信息

Stewart型并联机器人的奇异对其运动精度的影响

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机械制造与自动化 2024年第3期53卷 195-198,214页

作者：陈垚尤晶晶叶鹏达王澍声黄宁宁南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016 常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164

以9-3 Stewart型并联机器人为研究对象,分析其在机构接近奇异位形时动平台运动精度的情况。通过计算并联机器人速度Jacobian矩阵的行列式得到奇异点的坐标。通过虚拟样机实验,得到动平台参考点位置反解和正解计算的相对误差。用转动Jaco... 详细信息

以9-3 Stewart型并联机器人为研究对象,分析其在机构接近奇异位形时动平台运动精度的情况。通过计算并联机器人速度Jacobian矩阵的行列式得到奇异点的坐标。通过虚拟样机实验,得到动平台参考点位置反解和正解计算的相对误差。用转动Jacobian矩阵条件数的倒数来度量机构接近奇异的程度,并分析该程度与上述相对误差之间的映射关系。研究结果表明:当指标值大于7.027×10^(-5)时,正、反解的相对误差可忽略不计,这为奇异规避、路径规划等后续工作提供了理论参考。

关键词：并联机器人正解反解运动精度奇异位形 Jacobian矩阵

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