国家自然科学基金(51265016)
- 作品数：21 被引量：154H指数：6
- 相关作者：胡俊峰徐贵阳郝亚洲张宪民叶芳林更多>>
- 相关机构：江西理工大学华南理工大学沈阳铝镁设计研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省教育厅科学技术研究项目江西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 仿尺蠖微机器人的设计与实验被引量：5
- 2020年
- 根据尺蠖运动规律设计了新型微机器人,模仿尺蠖躯体,设计能实现弯曲变形的躯干结构,采用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿相当于尺蠖肌肉对躯干结构进行驱动。为了验证所设计仿尺蠖微机器人的合理性,制作了SMA弹簧以及微机器人样机。通过热力学分析确定了微机器人的控制参数。搭建实验测试系统进行实验,实验结果表明:微机器人加热时间为2.7 s时,爬行速度最大值达到4.1 mm/s,所设计微机器人能仿生尺蠖运动进行运动,说明了所设计的微机器人的可行性,为微机器人的设计提供新的思路。
- 王文慧胡俊峰
- 关键词：微机器人仿生机器人
- 压电微操作平台的复合控制被引量：2
- 2018年
- 由于压电驱动器的迟滞现象会使微操作平台出现非线性问题,严重影响了其运动精度和重复定位精度。为了解决该问题,提出一种前馈补偿同反馈调节相结合的复合控制算法。联合离散Preisach模型与支持向量机建立反映平台迟滞现象的理论模型,基于该模型采用迭代搜索方法得到离散Preisach逆模型,根据该逆模型对平台进行前馈补偿。反馈调节采用比例-积分-微分(propotion-integral-derivative,简称PID)控制,以校正前馈补偿无法消除的偏差及由模型不确定性所引起的误差。为了说明所提出的控制方法的可行性,对复合控制、前馈控制和PID进行实验验证比较分析,实验结果表明,所提出的控制方法具有更好的控制精度和响应快速性。
- 胡俊峰杨明立郑昌虎
- 关键词：压电驱动器复合控制支持向量机
- 基于形状记忆合金的软体机器人设计与实验
- 软机器人通常由柔软的材料制作而成，可以在大范围内任意改变其形状和尺寸，在侦察、探测、救援及医疗等领域有广阔的应用前景。与传统的刚性机器人相比，软体机器人有许多优点：它具有更好的环境适应性，可以通过变形与障碍物相容;可以通...
- 王文慧
- 关键词：形状记忆合金仿生机器人机器鱼
- 3-RPS柔顺并联机构的构型设计及仿真
- 2016年
- 首先根据3-RPS并联机构的结构特点设计3-RPS型柔顺并联机构;其次运用RecurDyn软件仿真出动平台及三条支链的运动形态,并绘制出支链上各个铰链的速度-时间、位移-时间曲线;最后得出结论:每个铰链的速度和位移均随时间变化,并且变化范围均很小,最后趋于稳定,为柔顺并联机构的运动学研究提供帮助。
- 李培周道鸿
- 关键词：并联机构RECURDYN
- 微型仿尺蠖软体机器人的设计与实验被引量：7
- 2021年
- 根据尺蠖的运动规律设计了一种微型仿尺蠖软体机器人。利用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿尺蠖肌肉对机器人实现驱动,通过周期性电流驱动机器人实现连续爬行运动。为了验证设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,制作了机器人样机,通过运动实验测试机器人在鼠标垫、木板、纸板上的最大爬行速度,以及爬行速度与驱动电流的频率和占空比之间的关系。实验结果表明:所设计的微型仿生软体机器人在电流的周期性驱动下,可以模仿尺蠖完成连续爬行运动,最大爬行速度可达3.5 mm/s,说明了所设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,为微型仿生机器人的进一步研究提供了参考。
- 胡俊峰林茂虎王文慧
- 关键词：微型仿生机器人
- 基于SimMechanics的高速3-RRR并联机构动力学分析与控制被引量：5
- 2013年
- 为了满足3-RRR并联机构在工业应用中高速操作,研究其在高速运动中的动力学行为和控制。采用SimMechanics建立3-RRR并联机构的动力学模型,基于该模型对其进行动力学分析。分析结果表明,速度越大,驱动力矩也越大;机构高速运行过程中驱动力矩变化大,且在某些时刻产生突变致使机构产生较大冲击。为了实现高速运动跟踪控制,利用PID控制的鲁棒性,设计PID控制器。仿真结果表明,动平台能较好地实现期望的轨迹,但在初始阶段,存在一定的跟踪误差。
- 叶芳林胡俊峰
- 关键词：SIMMECHANICSPID控制动力学模型
- 4种柔性铰链的温度效应比较分析被引量：4
- 2016年
- 为了减小温度效应对柔顺机构的影响,比较分析直梁、直圆、椭圆和抛物线型4种典型柔性铰链的温度效应,以便合理选取柔性铰链设计柔顺机构。将柔性铰链划分为2个变截面梁单元,计入温度变化产生的初应变,采用最小势能原理推导出4种柔性铰链的热载荷向量和刚度矩阵,采用拉格郎日方程得出其质量矩阵,得出铰链的力学模型。基于柔性铰链的有限元模型,并以柔顺四杆机构为算例,分别对基于4种柔性铰链的柔顺机构的精度、热应力和热振动进行比较分析,分析结果表明:直圆型铰链的热误差最大,抛物线型次之,椭圆型和直梁型最小;所受热应力由大到小的顺序为直圆、椭圆、抛物线和直梁型铰链;直梁型柔性铰链的热振动谐振频率最小,直圆型和椭圆型次之,抛物线型最大,说明直梁型柔性铰链更容易受动态温度变化影响,但抛物线型在谐振频率处的幅值最大,抛物线型铰链热振动更大。
- 胡俊峰郝亚洲徐贵阳
- 关键词：柔性铰链有限元法温度效应
- 基于μ综合的压电柔性结构振动主动控制被引量：1
- 2014年
- 利用模态理论和μ综合方法,对智能柔性悬臂梁进行振动主动控制研究。以压电陶瓷为作动器,电阻应变计为传感器,采用有限元方法和实验模态测试方法建立结构动力学模型,对两种方法所得结果进行比较分析可知有限元模型与实际系统存在误差。考虑外部扰动和量测噪声的不确定性,同时考虑系统固有频率、阻尼比和作动器参数的不确定性,选择模态位移信号为评价量,根据信号的频率特性选择合适的加权函数,利用μ综合方法设计振动控制器。从频域角度分析控制器的有效性,结果表明该控制器能抑制不确定干扰对输出应变的影响,能在系统不确定性情况下满足控制要求,说明控制器具有鲁棒性。进行了振动主动控制实验研究,结果表明,所设计的控制器能有效抑制结构的振动响应。
- 胡俊峰张宪民
- 关键词：智能结构振动主动控制有限元法Μ综合
- 3自由度精密定位平台的运动特性和优化设计被引量：54
- 2012年
- 为了实现3-RRR柔顺并联精密定位平台的精确运动,研究了它的封闭形式精确运动模型和尺寸优化设计。采用卡氏第二定理建立精密定位平台的封闭式柔度模型。根据柔顺并联机构的结构特点,将其划分为3个对称分布的运动支链,并结合铰链的柔度模型和机构力传递关系分别推导出各个支链的刚度模型,整个系统的刚度为所有支链在同一坐标系下的刚度的叠加。建立的刚度模型是以柔性铰链的柔度为变量的封闭形式模型。根据柔度矩阵可得到反映输入位移和输出位移之间关系的雅可比矩阵。理论模型与有限元分析的比较结果显示,两者所得的运动模型误差为1.0%～9.5%,证明了所推导运动模型的正确性和精确性。根据雅可比矩阵的封闭公式,分析其对结构参数的灵敏度,并由此选出对平台运动特性影响较大的优化设计变量。提出以最大化平台工作空间为目标,以铰链强度、最大输入力、几何尺寸和输入耦合为约束的优化模型。结果表明,优化后的结构参数能获得更大的输出位移,说明该方案能满足优化设计要求。
- 胡俊峰张宪民
- 关键词：柔性铰链运动特性优化设计
- 减小温度效应的精密微操作平台稳健优化设计
- 2015年
- 由于微操作平台往往处于随机变化的温度环境中,提出一种基于田口方法的稳健优化设计以减小温度效应对其性能波动的影响.以一种新型一维微操作平台为对象,采用有限元方法建立计入温度效应的平台热误差模型,并基于该模型分析平台结构参数与热误差之间关系,由此选出对平台热误差影响较大的参数作为控制因子.以热误差为望小特性,温度变化和热膨胀系数为噪声因子,结构参数为控制因子,通过正交试验设计和主效应分析,确定控制因子的最佳水平组合点.通过比较分析优化前与优化后热误差的均值和方差,结果表明它们分别减小了16.03%和12.07%,说明可通过所提出的稳健优化设计方法减小平台的温度效应.
- 胡俊峰郝亚洲郑昌虎
- 关键词：温度效应有限元法稳健设计田口方法
