张泉
- 作品数：15 被引量：34H指数：4
- 供职机构：上海大学机电工程与自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 新型贴片式扭振压电作动器的设计与实验研究被引量：2
- 2021年
- 提出了一种新型贴片式扭振压电作动器,采用沿厚度方向极化的方形压电陶瓷片,通过特殊的布置方式来激发矩形梁结构的扭转振动。该压电作动器通过不同的激励方式,可以激发出奇数阶和偶数阶扭转振动,具有结构简单、紧凑、易于加工和安装等特点。为了验证所提出的扭振压电作动器设计方案和工作原理的正确性,建立了理论模型,并采用有限元方法对其进行了动力学特性仿真分析,通过实验对原理样机进行了振动特性测试和动力学行为研究。结果表明,理论模型计算结果、有限元仿真计算结果和实验测试结果基本一致,验证了所提出的压电作动器设计方案的可行性和工作原理的正确性。
- 王瑞锋王亮贾博韬金家楣张泉吴大伟
- 关键词：动力学特性扭转振动贴片式谐响应
- 微振动主动隔振系统的研究综述被引量：2
- 2021年
- 为降低外界微米至纳米范围微振动干扰对精密装置的影响,并提高精密装置的运行精度,研制了微振动隔振平台,并将振动主动控制技术应用于隔振系统中。在明确了微振动定义的基础上,阐述了精密仪器所允许的振源速度标准;基于隔振理论,总结了单自由度和多自由度微振动隔振系统的结构特点;在此基础上,对主动隔振系统中的驱动器进行了总结;考虑到系统的动力学和驱动特性,对结构和驱动器的建模方法进行了论述;基于隔振率、隔振稳定性等指标,对反馈、前馈、复合和新型振动主动控制方法进行了评价;通过对传感驱动一体化、振动能量回收、智能控制技术的分析,预测了微振动主动隔振系统的未来发展趋势。研究成果表明:相比于被动隔振,主动隔振技术具有灵活、高效等优点,基于智能材料(如压电、磁致伸缩)的新型微振动隔振系统得到了广泛的应用,相应的迟滞建模和补偿控制成为了该领域的研究热点。
- 易思成王金海刘志刚张泉杨斌堂孟光
- 关键词：微振动驱动器
- 基于神经网络的连续体机器人末端力感知方法研究
- 2025年
- 随着连续体机器人的应用领域不断扩大,对其功能的要求也不断提高,因此,需末端力感知进行研究尤为重要。为实现实时感知计算,本文设计了一种基于神经网络的连续体机器人末端力感知方法,并通过实验平台验证该方案的可行性。
- 郭磊王国鹏胡慧娟汪田鸿李龙张泉
- 关键词：神经网络虚功原理运动学建模
- 软体机器人流体驱动技术研究进展被引量：1
- 2023年
- 近年来,软体机器人成为机器人研究领域的一个重要研究方向。其主体结构由超弹性材料或柔性材料制成,在顺应性、安全性、灵活性以及成本效益等方面具备独特优势。随着软体机器人的发展,其驱动方式的选择变得尤为重要,而流体驱动技术作为软体机器人的重要驱动方式之一,能够充分适配软体机器人高自由度下的复杂运动。文章回顾了传统流体驱动技术(如气压驱动和液压驱动)的应用,讨论最新的智能流体驱动技术(如液压放大自愈静电驱动技术和电共轭流体驱动技术),以及全软体流体基础元件的研究进展。最后,提出未来流体驱动技术研究的重点关注方向。
- 林杨乔张泉金滔庞萌杨小李齐雨璇夏彬榕钱昶旭王亢李龙田应仲
- 手持式六自由度微操作器的设计被引量：1
- 2017年
- 研究一种基于柔顺机构的医用微操作器应用于大脑、眼球和心脏等高难度器官手术,消除手术操作者的手部颤振,提高手术的精确度和成功率。首先进行了6-SPS型柔顺并联微操作器的机械设计,选择了双轴柔性铰链替代球铰,用平行导向四杆柔顺机构替代平动铰链并介绍了系统各部分的尺寸、作用和特性。随后对微操作器进行了运动学分析,简化了动静坐标系之间的旋转变化矩阵并完成了运动学逆向求解,得到了微操作器输入输出的逆雅可比矩阵。最后基于ANSYS软件进行了微操作器的静变形分析和模态分析,得到了不同输入位移下的末端执行器的输出,通过模态分析得到了微操作器的前6阶固有频率和模态振型,并对其动态特性进行了探讨。
- 谭珍珍隋大鹏杨丁槐张泉
- 关键词：机械设计运动学分析模态分析
- 预压力对压电驱动履带移动系统的性能影响被引量：1
- 2020年
- 为了提高夹心式压电驱动移动系统的机械输出性能,提出了一种U型预压力调节机构,并开展了预压力对夹心式压电驱动履带移动系统输出性能影响关系的实验研究。首先,针对U型预压力调节机构的安装对夹心式压电振子的振动特性影响关系开展了有限元仿真分析,发现U型预压力调节机构始终处在夹心式压电振子的两相工作模态振动节点位置;其次,开展了夹心式压电驱动履带移动系统的原理样机的预压力调节测试实验,确定了系统的最大输出牵引力及其所对应的最佳预压力;最后,在最佳预压力工作状态下,开展了原理样机的牵引力特性、越障性能以及模拟月壤环境下的运动特性实验。研究结果表明,在最佳预压力工作状态下,夹心式压电驱动履带移动系统的机械输出性能最佳,为其进一步在月面巡视器上的应用提供了技术支持和试验基础。
- 王亮陈迪王鑫张泉金家楣
- 关键词：压电驱动压电振子
- 压电驱动三自由度柔顺精密定位平台研究被引量：3
- 2019年
- 设计了一种由压电陶瓷驱动的整体式平面3-PRR柔顺并联定位平台,平台每条支链采用半圆型柔性转动铰链和直角型柔性直线铰链代替传统的转动副和移动副,消除了传统机构的铰链配合间隙和摩擦,通过Ansys软件对两种铰链进行了刚度分析,并在支链的输入端设计了柔性杠杆位移放大机构以提高平台的工作空间。基于"伪刚体模型法"建立了柔顺定位平台的运动学模型,采用Ansys软件对柔顺并联平台进行有限元分析,得到其静力学特性,最后搭建了平台测试实验系统进行了验证实验。通过运动学模型解析结果和有限元仿真结果与实验结果对比,得到在x方向、y方向和转动角φp的最大误差分别为10.81%,9.66%和9.79%,验证了运动学理论模型建模方法的可行性。
- 张泉东益冲任广孙翊彭艳彭艳李小毛
- 关键词：伪刚体模型压电陶瓷柔性铰链
- 滚动接触式连续体机械臂运动学分析与堆叠构型优化
- 2024年
- 滚动接触式连续体机械臂具有良好的柔顺性和灵活性,能够更好地执行非结构化狭窄环境中检修和探测等任务,但由于滚动接触单元堆叠构型的不同,可能造成机械臂在运动时存在整体弯曲角和末端姿态角不一致的现象,从而影响机械臂的可达性。针对上述问题,设计滚动接触式关节单元,提出三种不同堆叠构型的连续体机械臂,通过坐标变换方法建立机械臂的运动学模型;基于机械臂末端弯曲角和姿态角的数学模型,对比分析三种堆叠构型机械臂弯曲角和姿态角的偏差曲线以及末端操作空间。在此基础上,开展三种堆叠构型机械臂在狭小弯曲管道内运动的实验,结果证实对称堆叠构型的机械臂在狭窄弯曲路径内具有完整的视野和最佳的通过性。上述研究为滚动接触式连续体机器人在微创手术、空间探测等非结构化复杂环境下的精确控制提供了技术支撑。
- 金滔汪田鸿普京张泉张泉张泉
- 关键词：运动学
- 空间连续体机械臂运动学分析与末端控制方法
- 2025年
- 为满足日渐增长的太空作业需求,设计了一种线驱中心杆型连续体机械臂,通过分析运动机理得到驱动空间、关节空间以及工作空间之间的正逆运动学关系,由单段臂到多段臂详细介绍了运动学建模方法;然后提出了基于Newton-Raphson法的逆运动学数值解法,并进行多解优化;最后针对正运动学与逆运动学各进行了一组实验。在正运动学模型验证实验中,末端最大误差为机械臂总长度的3.10%;在逆运动学模型验证实验中,臂形最大误差为机械臂总长度的3.63%。实验结果证明了运动学模型的准确性以及末端位姿控制方法的合理性,为线驱连续体机械臂的运动控制提供了理论基础。
- 张宇张宇金滔林杨乔李龙李龙罗均李龙
- 关键词：空间机械臂运动学模型
- 多自由度并联平台耦合定位与微隔振混合控制
- 本文提出了一种FxNLMS前馈和积分-微分反馈混合耦合控制器,以实现并联平台的精确定位和微振动隔离。在多维定位隔振集成系统上开发有效的多输入多输出控制器是一项具有挑战性的工作。采用解耦控制方法时,支杆不均匀性会导致并联平...
- 易思成江展陈豪张泉
- 关键词：混合控制微定位多自由度系统
- 文献传递
