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27、差分平坦假肢与瓦特 II 型六杆机构综合技术解析
本文深入探讨了差分平坦假肢与瓦特 II 型六杆机构的综合技术。差分平坦假肢通过消除膝关节执行器降低能耗和成本,具备良好的轨迹跟踪能力,但需进一步研究其对冲击的鲁棒性;瓦特 II 型六杆机构采用分阶段综合算法,结合RR二元组的精确与近似合成,可实现两个物体在多个位置下的协同运动生成,在工业自动化与机器人领域具有广泛应用前景。文章还对比了两种技术的特点,并通过案例分析展示了六杆机构的设计流程,最后展望了未来优化方向与应用拓展。原创 2025-09-22 10:34:28 · 51 阅读 · 0 评论 -
26、单侧股骨截肢患者的微分平坦假肢腿
本文针对单侧股骨截肢患者的假肢设计问题,提出基于微分平坦理论的两连杆欠驱动假肢腿控制方法。通过引入被动关节处的弹簧-阻尼器组件并优化惯性参数,实现系统的静态反馈线性化与微分平坦性,从而简化运动规划与控制设计。研究对比了两种轨迹规划方法,采用最小二乘法优化平坦输出多项式,有效抑制轨迹波动。仿真结果表明,该欠驱动模型在满足步态跟踪的同时,显著降低髋部驱动扭矩和能量消耗,有助于减轻患者负担,为智能假肢的设计提供了理论支持与工程参考。原创 2025-09-21 13:06:26 · 24 阅读 · 0 评论 -
25、二元组与三元组综合的统一方法及差分平坦假肢腿研究
本文提出了一种统一的二元组与三元组综合方法,通过最小化误差函数并结合线性和非线性几何约束,利用拉格朗日乘数法求解最优解,实现了对多姿态任务的机构综合。以十位姿三元组综合为例验证了算法有效性,并给出了完整的计算流程。同时,研究了差分平坦性在股骨假肢腿设计中的应用,提出一种由髋驱动、膝被动的欠驱动模型,通过数值优化生成自然对称步态的平坦输出轨迹,并经仿真验证其可行性。文章还分析了该方法在机械、机器人及假肢设计中的优势与应用场景,探讨了未来在智能化、舒适性与成本控制方面的改进方向与挑战,为任务驱动的机构综合与智能原创 2025-09-20 15:42:25 · 27 阅读 · 0 评论 -
24、平面机构运动生成中二元组和三元组合成的统一方法
本文提出了一种用于平面机构运动生成中二元组和三元组合成的统一方法,基于运动映射与平面四元数理论,实现了机构类型与尺寸的同时综合。通过将RR、PR、RP、PP等二元组的几何约束统一表示为图像空间中的广义二次曲面(G-流形),并利用代数拟合与奇异值分解(SVD)求解约束方程,该方法可高效生成满足位姿、直线及曲线约束的机构构型。进一步地,通过将三元组视为二元组的变体,拓展了方法的适用范围,涵盖单自由度四杆/六杆机构及多自由度平面并联机械手。案例分析验证了该方法的可行性与通用性,展示了其在机械设计与机器人运动规划中原创 2025-09-19 11:43:19 · 20 阅读 · 0 评论 -
23、平面位移平均计算与连续体机构设计
本文探讨了平面位移的平均计算方法及其在连续体机构设计中的应用。通过引入平面四元数和极点表示法,系统分析了四种计算平均位移的方法:基于(a,b,θ)直接平均(方法I)、基于极点坐标的平均(方法II)、基于欧几里得范数的四元数平均(方法III)以及基于相对位移的四元数平均(方法IV)。研究表明,在小旋转角度下,方法I、III、IV结果相近;而在大角度情况下,方法IV具有最小误差,表现最优。此外,文章还提出了在直线运动机构和盘绕桁架机构中简化模型与优化算法的设计思路,并展望将研究扩展至空间机构以评估非轴向载荷的影原创 2025-09-18 14:38:23 · 19 阅读 · 0 评论 -
22、具有目标运动的连续体机构设计
本文介绍了一种基于图形骨架的连续体机构设计方法,通过引入厚度、长度和陡度系数等参数,结合Bezier加厚构件与关节建模,利用MATLAB与Abaqus实现几何生成和有限元分析,并采用Isight优化器进行参数迭代优化。该方法将柔性分布于整个机构,有效减少应力集中,提升耐久性。通过直线运动和四杆卷曲机构的仿真与3D打印验证,结果表明该设计能准确实现目标运动。文章总结了设计流程并展望了简化参数、拓展应用及新材料结合等未来方向。原创 2025-09-17 14:37:46 · 24 阅读 · 0 评论 -
21、多机器人探索与折叠连续体机构研究
本文研究了多机器人系统在未知环境中的探索策略与折叠连续体机构的制造技术。在多机器人探索方面,对比了无协调、共享地图和K-均值三种方法,结果显示K-均值方法在探索时间、行驶距离和路径重叠控制上显著优于其他方法,模拟和真实实验中分别最多减少58%和78%的探索时间。在折叠连续体机构方面,采用柔性树脂3D打印和聚丙烯、尼龙-6减材制造技术成功制备了单部件原型,探讨了不同材料的柔韧性、驱动力需求及尺寸可缩放性,并测试了线性驱动器等驱动方式,未来将探索形状记忆合金等紧凑驱动方案以实现微型化应用。原创 2025-09-16 12:32:05 · 19 阅读 · 0 评论 -
20、平面四杆机构综合与多机器人系统未知环境探索
本文探讨了平面四杆机构综合与多机器人系统在未知环境中探索的两个关键技术方向。在机构综合方面,提出基于约束方程和优化方法设计具有最佳传动角的四杆机构,并通过数值示例验证有效性;在多机器人探索方面,提出一种基于K-均值聚类的任务分配方法,结合ROS框架实现地图构建与协同探索,通过模拟与真实实验表明该方法显著提升探索效率、减少重复覆盖。研究为机械设计与自主机器人系统提供了有效解决方案,并展望了算法优化与实际应用扩展的方向。原创 2025-09-15 09:59:00 · 27 阅读 · 0 评论 -
19、机器人动力学与平面四杆机构综合问题研究
本文研究了机器人动力学中的惯性矩阵计算与约束建模方法,并深入探讨了平面四杆机构在两个和三个规定位置下的综合问题。通过建立约束方程和引入目标函数,结合数值示例优化机构设计,有效避免退化解并提升传动性能。研究涵盖了从理论推导到实际应用的完整流程,展示了在不同约束条件下机构参数的求解过程及其对传动角的影响,验证了方法的有效性和实用性。原创 2025-09-14 12:11:56 · 20 阅读 · 0 评论 -
18、软执行器与非光滑机械系统动力学建模的研究进展
本文综述了软弯曲执行器与非光滑机械系统动力学建模的研究进展。在软执行器方面,提出了一种基于铸造技术的新制造方法,结合人体运动轨迹与人体测量数据,简化了制造流程,并通过图像分析验证其性能,为医疗康复软机器人手的开发奠定了基础。在非光滑机械系统建模方面,提出切换微分-代数公式化方法,利用二进制向量跟踪约束状态,避免模式枚举,适用于高维复杂系统,通过五杆跳跃机器人仿真验证了方法的有效性。研究展示了在机器人设计、控制与虚拟仿真中的广泛应用前景,同时指出了材料优化、智能控制及实时系统集成等未来挑战。原创 2025-09-13 13:32:27 · 26 阅读 · 0 评论 -
17、受人类手指屈伸运动轨迹启发的软气动执行器
本文介绍了一款受人类手指屈伸运动轨迹启发的软气动执行器,涵盖其设计、运动学建模、制造工艺及实验验证。执行器基于人体手指的几何数据设计,并采用D-H参数法建立运动学模型。通过3D打印水溶性PVA核心模具简化制造流程,利用机器视觉系统进行轨迹测量与验证,将实际弯曲轨迹与理论模型及真实手指运动对比,验证了执行器在医疗康复等领域的应用潜力。原创 2025-09-12 15:12:34 · 23 阅读 · 0 评论 -
16、多功能卡车变形的逆动力学研究与仿真
本文研究了多功能卡车动臂设备的逆动力学建模与仿真,基于递归牛顿-欧拉方法推导了各连杆的力和扭矩方程,并建立了矩阵形式的运动方程。通过将动臂设备机械手的变形动力学与卡车本体动力学耦合,提出了对车轮动态法向反作用力进行管理的新方法。利用Maple和MATLAB/Simulink进行符号推导与仿真验证,设计PD控制器实现关节位置控制,两个仿真案例表明系统在约4秒内收敛,具备良好稳定性。研究还总结了关键参数与方程,展望了控制器优化、液压系统集成及多体动力学深入分析等未来方向,为多功能卡车的设计与控制提供了理论基础和原创 2025-09-11 10:27:01 · 19 阅读 · 0 评论 -
15、多功能卡车变形机械臂的逆动力学研究
本文研究了多功能卡车变形吊杆设备作为5自由度机械臂的逆动力学问题,提出基于递归牛顿-欧拉方法的动力学建模与PD控制策略,以提升车辆在复杂地形和作业条件下的稳定性与安全性。通过建立D-H参数模型、推导变换矩阵,并结合正向与反向递归算法,构建了完整的逆动力学方程。仿真结果验证了模型的有效性,能够准确预测各关节扭矩变化,为系统优化设计和安全控制提供了理论依据。未来工作将考虑非保守力影响及实验验证,进一步提升模型精度与实用性。原创 2025-09-10 16:40:33 · 18 阅读 · 0 评论 -
14、3D人体座椅交互生物力学模型研究
本研究构建了一个3D人体座椅交互生物力学模型,用于评估不同头枕设计对坐姿、接触力、压力分布及颈部肌肉张力的影响。通过分析A型和B型靠背在不同倾斜角度下的表现,发现A型靠背能更有效减少颈部肌肉负荷和疲劳风险。结合逆动力学与静态优化方法,并利用OpenSim 4.2进行对比验证,结果显示模型具有良好的一致性。研究为座椅的人体工程学优化提供了科学依据,建议未来通过EMG测试和多人群数据进一步校准模型,提升座椅舒适性与健康保障。原创 2025-09-09 09:05:36 · 32 阅读 · 0 评论 -
13、汽车转向机制与人体 - 座椅交互的研究进展
本文综述了汽车与拖拉机转向系统的发展历程,涵盖从早期链式控制到现代双拉杆和静液压转向机构的演变,并详细介绍了多种转向箱设计及其专利技术。同时,研究提出了一种3D多体生物力学模型,用于分析人体与座椅靠背之间的交互,评估不同靠背设计对接触压力和颈部肌肉力量的影响。结果表明,靠背参数如头枕宽度和倾斜角度显著影响人体负荷分布,A型靠背虽增加胸部载荷但降低颈部张力。未来研究将优化模型精度并拓展至更多座椅设计场景,以提升乘坐舒适性与安全性。原创 2025-09-08 10:48:37 · 27 阅读 · 0 评论 -
12、汽车空气动力学扰流板与转向机制的发展
本文介绍了汽车空气动力学扰流板的可折叠连杆制造技术,对比了基于几何和材料实现刚度的两种工艺,并详细阐述了主动扰流板的运动机制。同时,文章回顾了汽车转向系统的发展历程,包括钟形曲柄、梯形和齿条-小齿轮转向连杆的技术特点与历史背景,分析了推动转向技术演进的关键因素,并展望了未来转向系统向智能化、电动化和集成化发展的趋势。原创 2025-09-07 12:45:00 · 34 阅读 · 0 评论 -
11、碳纤维折叠连杆的方法与应用
本文探讨了两种利用碳纤维制造刚性连杆的方法:通过几何形状实现刚度的折叠法和通过增加层数强化材料刚度的层叠法。详细分析了兔子耳折叠、镜像双褶折叠等技术在连杆结构中的应用,比较了两种方法在制造复杂度、运动性能、缺陷控制等方面的优劣,并以汽车主动扰流板为例展示了其在主动空气动力学中的实际应用。最后展望了该技术在航空航天、汽车与机械制造领域的应用前景及未来发展方向。原创 2025-09-06 12:06:26 · 29 阅读 · 0 评论 -
10、四杆机构的瓦特 I 型间接同源机构及碳纤维折叠连杆制造方法
本文探讨了四杆机构的瓦特 I 型间接同源机构及其在连杆设计中的特性与优化潜力,结合相似三角形方法分析了销钉连接的兼容性条件,并介绍了两种物理原型的制作与运动表现。同时,提出了一种基于碳纤维和环氧树脂的折叠连杆制造方法,采用真空袋压工艺嵌入硅胶折叠线,实现轻量化、一体化和可折叠的刚性连杆结构。文章对比了几何与材料两种刚度实现方式的优劣,分析了制造过程中的泄漏控制与精度挑战,并展望了该技术在汽车与航空航天领域可移动气动结构中的应用前景。原创 2025-09-05 09:15:26 · 28 阅读 · 0 评论 -
9、机械连杆机构的分析与合成方法
本文探讨了机械连杆机构的分析与合成方法,重点介绍了东京工业大学步行椅机械腿的螺旋理论分析及其奇异构型研究,以及瓦特 I 型间接同源四杆机构的合成方法。通过图论与对称性理论,结合连杆中心同源法,实现了具有额外运动分支的六杆机构设计。文章还总结了两类研究的关键成果,并展望了多学科融合与复杂机构的发展方向,为机构设计优化和理论创新提供了重要参考。原创 2025-09-04 15:16:29 · 30 阅读 · 0 评论 -
8、基于EKF和协方差边界的CDPR位姿估计及东京工业大学步行椅的螺旋理论分析
本文研究了索驱动并联机器人(CDPR)的位姿估计方法,结合绞盘编码器与IMU数据,采用扩展卡尔曼滤波器(EKF)提升估计置信度,并分析了东京工业大学步行椅腿部机构的螺旋理论模型,推导速度方程与奇异配置。两种技术在机器人精确控制与机构优化方面具有互补性,文章进一步探讨其在工业、医疗与救援领域的应用前景,并提出未来在多传感器融合、自适应滤波、轻量化设计和智能化控制等方面的发展方向。原创 2025-09-03 15:28:32 · 26 阅读 · 0 评论 -
7、机器人轨迹规划与位姿估计技术解析
本文深入解析了机器人轨迹规划与位姿估计的关键技术。在轨迹规划方面,提出通过优化方法将笛卡尔路径高效转换为关节空间轨迹,并利用五次多项式实现平滑精确的运动控制。针对长手指机器人,设计了一种基于虚拟圆柱体接触的简化运动学模型,仅需单变量即可确定关节配置。对于电缆驱动并联机器人(CDPR),结合正向运动学与扩展卡尔曼滤波器(EKF),融合编码器、IMU等多传感器数据,显著提升了位姿估计的精度与可靠性。实验验证了EKF在降低估计误差协方差方面的优势。文章还探讨了这些技术在工业自动化、医疗机器人和航空航天领域的应用前原创 2025-09-02 11:14:16 · 34 阅读 · 0 评论 -
6、多因素耦合的全闭环跟踪控制与手指关节协调建模研究
本文研究了CPD手术机器人的全闭环跟踪控制与人类手指关节的协调建模。在机器人控制方面,提出基于非线性多因素耦合(MCC)和PSO-BPNN模型的补偿方法,结合关节角估计器(JAE)与PID控制器,实现了高精度的位置跟踪控制,实验表明全闭环控制显著降低误差。在手指建模方面,基于几何假设推导出食指各关节角度与抓握半径R的关系,并通过多种R变化曲线模拟手指运动,发现双曲正切函数最符合自然屈曲特性。最后,文章对比两种方法并展望其在智能机器人手设计中的综合应用潜力,为康复、假肢和精密操作机器人提供了理论基础与技术路径原创 2025-09-01 13:40:43 · 19 阅读 · 0 评论 -
5、机器学习技术在车辆与手术机器人控制中的应用
本文探讨了机器学习技术在P2混合动力电动汽车发动机状态预测和电缆-滑轮驱动手术机器人操纵器控制中的应用。在车辆控制方面,DNN和RNN模型对正加速事件的发动机开启状态预测准确率达97%-98%,但在减速事件中存在误报问题,可通过输出观察策略缓解。在手术机器人方面,提出基于PSO优化的BP神经网络多因素耦合补偿方法,并结合关节角度估计器(JAE)实现全闭环跟踪控制,在自由运动和外部负载状态下显著提升了系统控制精度。实验结果表明,所提方法有效改善了非线性系统的控制性能,未来可进一步优化模型并拓展应用场景。原创 2025-08-31 12:04:55 · 22 阅读 · 0 评论 -
4、机械系统建模与机器学习在发动机重启预测中的应用
本文探讨了机械系统建模与机器学习在两个关键工程领域的应用:一是用于风力涡轮机的单自由度行星增速器的稳态建模与性能优化,重点分析其结构特性、关键参数对传动比和效率的影响;二是利用深度神经网络(DNN)、循环神经网络(RNN)及LSTM模型对P2混合动力系统中的发动机重启进行预测,以减少急加速响应延迟。研究比较了不同模型的预测准确率与误差,并分析了减速场景下的误报原因。结果表明,机器学习方法具有一定潜力,但输入特征和模型结构仍有改进空间。最后提出了结构优化、输入扩展和数据增强等未来发展方向。原创 2025-08-30 16:10:24 · 21 阅读 · 0 评论 -
3、对转风力发电机用单自由度双输入双输出行星增速器的稳态建模与仿真
本文提出了一种用于对转风力发电机的新型单自由度双输入双输出行星增速器的通用稳态建模方法,涵盖角速度、转矩和效率的分析模型。通过将复杂传动分解为两个子传动结构,解决了静态不确定性问题,并建立了完整的运动学与静态传递函数。结合数值模拟验证了模型有效性,分析了输入转矩比和内部传动比对系统性能的影响,提出了齿轮参数优化、效率提升和稳定性增强的设计优化建议,为对转风力发电系统的高效集成提供了理论支持和技术路径。原创 2025-08-29 11:53:17 · 20 阅读 · 0 评论 -
2、平面四杆函数发生器的多模态连续近似代数输入 - 输出综合
本文提出了一种新颖的多模态连续近似代数输入-输出综合方法,用于平面四杆机构的设计。该方法通过积分代数IO方程的平方,实现对多个输入-输出函数的同时近似生成,有效简化了非线性结构误差评估过程。以RRRP机构为例,验证了该算法在同时优化v1-a3和v1-v3函数关系中的可行性,尽管部分函数误差略有增加,但整体结构误差显著降低。研究表明,该方法为机械系统设计提供了新的优化思路,使连杆可同时执行多种任务,具有在工业自动化中广泛应用的潜力。原创 2025-08-28 13:19:56 · 21 阅读 · 0 评论 -
1、可变后掠翼动态加载机构的设计与实现
本文提出了一种用于可变形翼梢小翼的动态加载机构设计与实现方法。通过四杆连杆机构的类型综合,筛选并评估多种运动学模型,最终选用R - P - R - P构型并创新性地将其改进为‘鲨鱼鳍’平面关节结构,实现了在全外倾角范围内施加始终垂直于翼面的恒定载荷。研究完成了半尺寸原型开发、鲨鱼鳍形状优化及实验验证,确定了中性负载条件,并证明了理论与实验结果的高度一致性。该机构为可变形机翼的结构测试提供了有效工具,具有在航空和机器人领域广泛应用的潜力。原创 2025-08-27 13:50:37 · 48 阅读 · 0 评论
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