导读:本文包含了柔索驱动论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:运动学,机构,下肢,柔性,工作,机器人,空间。
柔索驱动论文文献综述
王震,于正林,朱振涛[1]（2019）在《柔索驱动并联机构随动平台运动学分析》一文中研究指出建立了柔索驱动并联机构追踪随动平台结构模型,对柔索驱动并联机构进行逆解、正解分析,建立运动学模型。最后对运动学模型进行仿真,验证运动学分析的准确性。(本文来源于《长春工业大学学报》期刊2019年04期）
朱帅飞[2]（2019）在《柔索驱动并联机构末端轨迹的视觉检测方法》一文中研究指出柔索驱动并联机构采用绳索取代连杆成为机构的牵引装置,具有模型简单、工作空间大以及价格便宜等优点,因此近些年来被越来越多的学者关注和研究。柔索驱动并联机构末端执行器的运动状态研究是反映机构运动状态的一个重要指标,是机构简化、故障诊断的参考依据。它的检测精度是衡量机构结构性能的一个重要方面,需要确保末端执行器达到预定的运动状态。因此,开展柔索驱动并联机构末端轨迹视觉检测方法的应用研究具有重要的意义。本文对运动目标跟踪算法进行了深入探讨。论文详细介绍了CamShift算法检测跟踪原理,针对传统算法需要手动设置初始搜索窗口以及运动目标跟踪稳定性不高这两个问题,在传统的CamShift跟踪算法的基础上对其进行了改进,并利用改进后的算法对柔索驱动并联机构末端执行器进行了跟踪检测实验。实验结果表明:改进后的CamShift算法成功实现了初始搜索窗口的自动化,并且能够稳定有效地对运动目标进行跟踪检测。本文对运动目标定位算法进行了深入研究。论文分析了传统的Zernike矩亚像素边缘定位算法的定位原理,在此基础上将传统的Zernike算法和迭代法相结合提出了一种新的基于改进Zernike矩的亚像素边缘定位算法,并对该算法产生的误差进行了分析和补偿。通过仿真实验对提出的改进算进的性能进行研究,仿真结果表明:改进后算法的检测精度和稳定性要优于传统算法以及其它两种常见的定位算法。设计了视觉检测实验平台的总体方案,根据总体方案完成了视觉检测实验平台硬件设备的选型及安装、控制软件的开发。利用搭建的视觉检测实验平台对柔索驱动并联机构末端轨迹进行了检测实验,并对误差的来源进行了分析。实验结果表明:在相同的实验环境下,机构末端执行器的运动轨迹越复杂,视觉检测得到的目标轨迹的实际值与理论值之间的误差越大;从检测方式上看,本文改进算法检测精度要高于传统算法的检测精度,可以更加准确的对末端执行器的运动状态进行检测。(本文来源于《河南科技大学》期刊2019-05-01）
白迎冬[3]（2019）在《并联柔索驱动摇摆试验系统关键技术研究》一文中研究指出随着科学技术的不断进步,工业化生产的发展速度越来越快,人们对机械设备的安全性和可靠性也提出了更高的要求。为了尽量避免运行过程中由于异常工况造成的事故或损害,设备出厂前都要进行真实工况的模拟测试,降低事故率。本文所设计的并联柔索驱动摇摆试验系统通过模拟船舶、吊盘、龙门吊等在风载或其他外界因素影响下产生的两自由度摇摆运动,给实际的生产设计过程提供参考。目前对摇摆台的研究多集中在刚性驱动的并联机构,而随着并联柔索机器人的发展,柔索驱动的并联机构在许多工程领域引起了广泛关注。本文主要设计了一种并联柔索驱动摇摆试验系统,详细介绍了摇摆试验台的分析设计过程,并搭建系统样机模型验证设计的合理性、可靠性。首先,本文基于摇摆台的结构形式及牵引驱动方式,考虑试验技术指标,确定了试验系统柔索牵引驱动的摇摆模拟方式。定性分析了柔索牵引摇摆平台的运动特性,验证了方案可行性。建立了试验系统摇摆台的机械结构模型,分析了系统基础框架的静力学承载特性。同时确定了并联柔索驱动摇摆试验系统的自由度及欠约束特性,为系统运动学分析奠定了基础。然后,本文对系统摇摆试验台的运动学特性进行了深入研究。针对摇摆试验台的结构形式,建立了系统逆向运动学模型,分析了摇摆台的位置逆解及速度逆解。由于系统结构的欠约束特性,摇摆台在运动过程中会产生位置偏移,影响摇摆工况的模拟。依据力螺旋平衡及几何约束条件建立了摇摆台的前向运动学模型,分析了不同实验参数下电机正弦驱动位移幅值时平台极限位姿的变化情况,选择合适的实验参数,减小了平台的位置偏移,提高了摇摆台的模拟精度。建立了摇摆台Adams运动学仿真模型,验证理论分析的正确性。分析了摇摆台两轴转动的耦合性及运动控制精度,为系统的运动控制奠定了基础。最后,基于并联柔索摇摆台的机械结构,构建了并联柔索驱动摇摆试验系统的样机模型,对系统的机械结构搭建及控制系统软、硬件设计进行了详细说明。提出了摇摆台的运动控制策略,进行了平台的点动、连续摆动实验,与运动仿真结果对比,验证了系统设计的正确性。结果表明所设计的摇摆台试验系统可以满足技术要求,为实际工程应用提供了参考。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01）
林佳裔[4]（2019）在《柔索驱动的平地行走下肢康复外骨骼机器人设计及研究》一文中研究指出随着下肢运动功能障碍患者数量日益增多和临床康复治疗愈发迫切,近年来下肢康复机器人的研究与发展受到国内外学者的广泛关注,如何使下肢康复机器人具备自适应、人机协作和柔性控制等效果是当前亟待解决的难题。在此背景下,本文设计了一种基于套管式柔索驱动的平地行走下肢康复外骨骼机器人,并对其进行了理论分析和仿真研究,主要工作如下:(1)利用Xsens MVN惯性运动捕捉系统采集了正常人体行走步态信号,在对人体解剖学结构研究的基础上,建立了人体下肢的正运动学和逆动力学模型;考虑到地面力对下肢关节力矩的影响,推导并基于非保守Lagrange方程解算了行走下肢关节力矩;通过Simmechanics进行了逆动力学仿真,仿真结果验证了关节力矩解算的准确性,为理论分析和仿真研究提供了数据来源。(2)依据下肢运动机理,提出了套管式柔索驱动下肢康复外骨骼机器人的总体方案;根据关节运动范围与成年人身高尺寸比例,完成了可调节型外骨骼与移动型台架的结构设计、柔索驱动关节的模块化构型设计以及驱动机构设计,确定了套管式柔索的连接方式,为分析研究奠定了模型基础;借助ANSYS Workbench对关键零部件进行了静力学分析,校核结果表明结构设计能够满足强度要求。(3)分析了柔索驱动关节的理论模型,通过位置逆解分析得到了柔索长度与关节角之间的变化规律;在力学分析的基础上,研究了柔索拉力分配问题,并利用P-范数近似与正交补方法实现了柔索拉力的优化求解;采用微元法分析了定曲率与变曲率套管摩擦力对柔索驱动的影响;设计了一种结构简单紧凑的柱型变刚度模块,并通过刚度分析验证了设计预期,为仿真研究提供了理论支撑。(4)在ADAMS中搭建了下肢康复外骨骼机器人的虚拟样机,并分别基于柔索长度变化量与拉力进行了驱动仿真实验,通过比较关节角变化情况表明了模型设计的合理性与理论分析的正确性;根据患者被动行走康复训练特点,设计了自适应迭代学习控制系统,利用Simulink实现了联合仿真控制实验,结果验证了该控制方法对关节期望运动轨迹的跟踪性能与下肢康复外骨骼机器人的可控性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01）
王宁[5]（2019）在《柔索驱动并联3D打印机设计、刚度分析及试验研究》一文中研究指出3D打印技术是当前国内外机器人领域、先进制造等领域研究的热点之一,作为第叁次工业革命的重要生产工具,3D打印技术在未来将会取得长足的进步。3D打印机作为实现3D打印技术的载体,多年以来都以传统的串联或并联结构为主,串并联机构各有各的的优缺点,柔索驱动并联技术的发展为3D打印机的结构提供了全新的选择,并且能避开传统串并联机构的缺点,因此本文设计了一种新型柔索驱动并联3D打印机。本文对柔索驱动并联3D打印机系统进行了基础性研究:机构设计、运动学与动力学分析、刚度与稳定性分析、仿真分析与试验研究。针对3D打印机实际工作的需要,所设计的柔索驱动并联3D打印机由柔索驱动模块、随动张紧模块、送料模块、打印头模块、热床与机架等级部分组成,通过柔索平行四边形原理限制打印头的转动自由度,实现打印头叁自由度移动的打印操作,随动张紧模块的存在使得机构成为完全约束的柔索驱动并联机构;通过矢量封闭原理与柔索长度约束,建立打印机的运动学模型,通过牛顿-欧拉法建立打印机的动力学模型;打印喷头工作的稳定性对打印精度有着重要的影响,从定义出发建立了打印机的静刚度模型,由于刚度矩阵在衡量系统稳定性时具有一定的局限性,在系统静刚度的基础上提出一种能表征系统稳定性能的指标,可以便捷的分析打印机系统的稳定性;为了验证理论分析的正确性,对打印机进行运动学与动力学模型、刚度模型以及稳定性指标进行仿真分析,搭建柔索驱动并联3D打印机样机试验平台,进行空行程精度试验与实际打印测试,通过仿真结果与试验结果的对比,表明理论分析的正确性以及柔索驱动并联3D打印机的可行性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01）
刘佳[6]（2019）在《柔索驱动式主动柔性针结构设计及运动控制研究》一文中研究指出目前,微创介入是近年来迅速发展起来的一门崭新的医疗技术,在临床手术中广泛应用,并成为热点学科。采用“柔性针”来代替传统的“刚性针”是一个开创性的思维,克服了刚性针存在的上述弊端。然而,斜尖柔性针也存在瓶颈问题:弯曲半径相对固定,从而导致矫正路径偏差能力受到限制和穿刺路径形式不够灵活的问题。提出一种柔索驱动的主动柔性针,通过主动驱动斜尖进行摆动,改变其与组织的作用力的大小和方向,从而改变柔性针在组织中穿刺的弯曲半径,有效地解决了被动柔性针的瓶颈问题。首先,对柔索驱动主动针的结构进行设计与优化。与普通的穿刺针不同,主动柔性针设计是由外针和两侧开槽的内针组成,并且内针槽内还有两根细细的柔索穿过并牵引着针尖,他们中间的结构和受力比较复杂,弯曲变形时会存在内外针柔索之间的耦合。研究主动柔性针的结构优化,以弯曲的灵活性和受力变形的稳定性为目标,通过ANSYS静力学仿真和实验的方法,对主动柔性针的结构进行优化。主要分为针尖倾斜角的优化,针头长度的优化,内针开槽结构的分析与验证。其次,从材料力学性能入手,深入研究柔索的力学特性,选取合适材料,在此基础上建立柔索的传动特性模型。对柔索传动特性的关键问题进行研究,基于欧拉公式在理想状态下柔索的张力比,分别考虑柔索弯曲刚度、非线性摩擦以及弹性伸长研究柔索的力学特性,得到其张力比公式,并对柔索伸长控制方程进行推导;最后对柔索的传动特性进行研究,得到了柔索张力和绳轮之间摩擦系数的关系。再次,对柔索驱动主动柔性针进行运动学建模及计算。提出了偏角Unicycle模型并对偏角Unicycle模型。对偏角Unicycle模型进行运动学建模,得到运动学计算表达式。对柔性针的运动学模型对柔性针的运动轨迹进行参数的拟合,将运动学的参数进行辨识。最后,进行柔索的拉伸试验,并通过柔索拉力比实验来验证柔索张力比的合理性。进行模拟人体组织的穿刺实验,制备相关的仿生组织材料,并进行穿刺试验。通过使用主动柔性针进行穿刺实验,验证所提出的偏角unicycle模型的正确性,并对其参数辨识结果进行验证,证明所提出的运动学模型和参数辨识结果的正确性和合理性。本文针对柔索驱动主动柔性针穿刺进行研究,对主动柔性针的结构进行优化设计了柔索驱动式主动柔性针的基本结构并进行了优化,分析柔索的传动力学特性,对柔索驱动主动柔性针进行运动学建模和参数辨识,最后进行实验研究。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
邹宇鹏,王诺,刘凯,耿小虎[7]（2019）在《可移动式柔索驱动下肢康复机器人设计及分析》一文中研究指出为了帮助下肢功能障碍患者开展康复训练,设计了一种可移动式柔索驱动下肢康复机器人.通过对小腿进行位姿控制和负载力控制,协助不同康复阶段的患者开展以任务为导向的被动、助力和主动模式的康复训练.在进行运动学建模、静力学建模及工作空间分析基础上,对机器人的构型进行分析和优化,并通过仿真验证了运动学模型的准确性.最后,使用基于2-范数的柔索拉力优化算法得出连续的柔索拉力.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
朱春涛,段鑫,胡小春[8]（2019）在《一种柔索驱动关节控制系统及参数优化研究》一文中研究指出为了提高柔索驱动关节转动的位置精度和控制速度,建立了基于自适应控制器(ADRC)的单自由度关节拮抗柔索驱动控制系统。使用柔索串联弹簧阻尼装置,对关节装置进行驱动,通过控制拮抗柔索的收缩量对柔索张力进行调整,进而对关节转矩进行实时调整。基于改进人工鱼群算法,得到了在拮抗柔索装置控制关节位置调整过程中的ADRC最优参数。经仿真实验验证,该控制系统具有响应速度快、无超调、适应性强等优点,这在柔索驱动关节的控制方面具有重要意义。(本文来源于《机械工程师》期刊2019年01期）
张立勋,宋达,李来禄,薛峰[9]（2018）在《柔索驱动并联机构工作空间算法与布局优化》一文中研究指出为了研究不同的工作空间对机构性能评价的准确性和柔索布局对工作空间的影响,本文给出了完全约束和冗余约束柔索并联机构的力螺旋可行工作空间判断条件,即需要同时具备结构矩阵满秩、结构矩阵零空间元素大于0和柔索拉力具有根据实际情况确定的最大最小值限制;推导了力螺旋可行工作空间算法,并且采用8柔索6自由度并联机构进行验证;提出了8柔索并联机构布局方案并进行了工作空间仿真分析,确定新的布局方案对提高柔索并联机构工作空间的有效性。采用提出的算法对新布局方案的柔索与末端执行器铰接点位置进行优化,确定了最佳铰接点位置。结果表明:力螺旋可行工作空间相比于力螺旋封闭工作空间对机构性能评价更准确;布局方案比典型布局方案的力螺旋可行工作空间点数提升约19%。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2018年12期）
刘积彧[10]（2018）在《柔索驱动六自由度并联机器人的优化设计》一文中研究指出客机在一般情况下的平均喷漆维护周期为5年,如果考虑到航空业频繁合并等因素,客机重新喷漆的周期一般更短。针对目前飞机褪喷漆行业主要以人工为主的问题,将柔索并联技术应用于飞机褪喷漆行业,以获得人工成本低、效率高、安全性能好的柔索驱动飞机自动褪喷漆运动平台。主要研究内容如下:在考虑了自由度要求和减少干涉要求的基础上,选择了六索六自由度不完全约束机器人(IRPM6-3T3R)为研究对象,分析了机构的运动学位置逆解、位置正解和速度逆解,并验证了正解数值求法的正确性。根据末端执行器的受力平衡求解了机构的静力学模型,并得到了与速度雅克比矩阵互为广义逆矩阵的力雅克比矩阵,为后期的机构优化、刚度分析奠定数学基础。对柔索并联机器人的工作空间进行了研究,在工作空间数值法基础上,提出了更便于计算的正交补理论求解方式。在柔索并联机器人工作空间的求解中同时考虑了力约束与干涉约束的限制,并推导了柔索自身、柔索与末端执行器之间和末端执行器与基础平台之间叁种完整的干涉约束。以工作空间体积为基础,兼顾不完全约束柔索并联机器人在力与运动的传递性能和抗干扰性能对机构进行了MATLAB仿真,分析了机构的构型、尺寸与姿态改变对评价指标的影响,得出了工作空间形状的变化规律,并最终得到了优化的设计变量值。对机构进行了静刚度方面的研究,分别得到了主动刚度与被动刚度受影响因素。由于机构的整体刚度主要受被动刚度影响,因此分析了被动刚度受构型、尺寸以及末端执行器位姿变化的影响,并验证了优化的构型和尺寸可以使机构保持良好的整体刚度。(本文来源于《中国民航大学》期刊2018-05-01）
柔索驱动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
柔索驱动并联机构采用绳索取代连杆成为机构的牵引装置,具有模型简单、工作空间大以及价格便宜等优点,因此近些年来被越来越多的学者关注和研究。柔索驱动并联机构末端执行器的运动状态研究是反映机构运动状态的一个重要指标,是机构简化、故障诊断的参考依据。它的检测精度是衡量机构结构性能的一个重要方面,需要确保末端执行器达到预定的运动状态。因此,开展柔索驱动并联机构末端轨迹视觉检测方法的应用研究具有重要的意义。本文对运动目标跟踪算法进行了深入探讨。论文详细介绍了CamShift算法检测跟踪原理,针对传统算法需要手动设置初始搜索窗口以及运动目标跟踪稳定性不高这两个问题,在传统的CamShift跟踪算法的基础上对其进行了改进,并利用改进后的算法对柔索驱动并联机构末端执行器进行了跟踪检测实验。实验结果表明:改进后的CamShift算法成功实现了初始搜索窗口的自动化,并且能够稳定有效地对运动目标进行跟踪检测。本文对运动目标定位算法进行了深入研究。论文分析了传统的Zernike矩亚像素边缘定位算法的定位原理,在此基础上将传统的Zernike算法和迭代法相结合提出了一种新的基于改进Zernike矩的亚像素边缘定位算法,并对该算法产生的误差进行了分析和补偿。通过仿真实验对提出的改进算进的性能进行研究,仿真结果表明:改进后算法的检测精度和稳定性要优于传统算法以及其它两种常见的定位算法。设计了视觉检测实验平台的总体方案,根据总体方案完成了视觉检测实验平台硬件设备的选型及安装、控制软件的开发。利用搭建的视觉检测实验平台对柔索驱动并联机构末端轨迹进行了检测实验,并对误差的来源进行了分析。实验结果表明:在相同的实验环境下,机构末端执行器的运动轨迹越复杂,视觉检测得到的目标轨迹的实际值与理论值之间的误差越大;从检测方式上看,本文改进算法检测精度要高于传统算法的检测精度,可以更加准确的对末端执行器的运动状态进行检测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
柔索驱动论文参考文献
[1].王震,于正林,朱振涛.柔索驱动并联机构随动平台运动学分析[J].长春工业大学学报.2019
[2].朱帅飞.柔索驱动并联机构末端轨迹的视觉检测方法[D].河南科技大学.2019
[3].白迎冬.并联柔索驱动摇摆试验系统关键技术研究[D].中国矿业大学.2019
[4].林佳裔.柔索驱动的平地行走下肢康复外骨骼机器人设计及研究[D].合肥工业大学.2019
[5].王宁.柔索驱动并联3D打印机设计、刚度分析及试验研究[D].合肥工业大学.2019
[6].刘佳.柔索驱动式主动柔性针结构设计及运动控制研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[7].邹宇鹏,王诺,刘凯,耿小虎.可移动式柔索驱动下肢康复机器人设计及分析[J].华中科技大学学报(自然科学版).2019
[8].朱春涛,段鑫,胡小春.一种柔索驱动关节控制系统及参数优化研究[J].机械工程师.2019
[9].张立勋,宋达,李来禄,薛峰.柔索驱动并联机构工作空间算法与布局优化[J].哈尔滨工程大学学报.2018
[10].刘积彧.柔索驱动六自由度并联机器人的优化设计[D].中国民航大学.2018
论文知识图
