一种基于多体系统滑移绳索单元的聚合式张拉整体结构动力响应分析方法

    公开(公告)号:CN107545126B

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201710928056.7

    申请日:2017-09-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于多体系统滑移绳索单元的聚合式张拉整体结构动力响应分析方法,具有如下步骤:S1、将传统张拉整体结构系统转换为多体系统;S2、在多体系统的传统绳索单元基础上,建立多体系统滑移绳索单元;S3、利用S2中的滑移绳索单元,建立聚合式张拉整体结构的多体动力系统等价模型;S4、求解多体动力学微分代数方程组,以获得聚合式张拉整体结构的动力响应。本发明提供了一套聚合式张拉整体结构静力学与动力学分析的新策略。与现有的非线性有限元方法相比,采用所提出的多体动力学建模分析,建模过程简便通用、易于操作,且更加符合张拉整体结构系统的客观物理运动性质。

    一种拉压不同刚度结构振动瞬时最优控制方法

    公开(公告)号:CN107563005A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710660418.9

    申请日:2017-08-04

    Abstract: 本发明公开了一种拉压不同刚度结构振动瞬时最优控制方法,具有如下步骤:利用有限元方法,获得结构系统的质量矩阵、阻尼矩阵和拉伸刚度矩阵;引入参数变量,将拉压不同刚度的传统双线性本构关系转化为含参统一本构关系;建立拉压不同刚度结构动力学的参变量统一方程,将这类非线性结构动力学问题转化为标准的线性互补问题,求解该线性互补问题,可得所引入的参数变量;基于瞬时最优控制理论,进行控制器设计,以获得最优控制力。本发明与传统拉压不同刚度结构动力学分析方法相比,避免了每个时间步内,对拉压不同应力状态的判断和刚度矩阵的更新,提高了计算的效率和控制的稳定性。

    一种基于动力学的绳驱柔性连续型机器人末端外力感知方法

    公开(公告)号:CN119036430B

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411527274.6

    申请日:2024-10-30

    Abstract: 本发明提供一种基于动力学的绳驱柔性连续型机器人末端外力感知方法,属于绳驱连续型机器人智能感知领域,具体步骤为:首先,建立各类构件的单元列式;其次,建立面向绳驱柔性连续型机器人外力感知的动力学DAEs模型;然后,分别测量获得绳索的驱动长度、绳索驱动点的作动力;继而,利用测量反馈的绳索驱动长度和驱动点作动力,求解DAEs模型获得当前末端外力;最后,更新系统状态变量,循环执行上述测量与求解,完成整个感知任务。本发明感知方法无需搭载视觉、惯导、光纤光栅等大量复杂的传感器件,仅需测量驱动绳索的作动长度和作动力信息,可使机器人更好地适应狭小非结构化作业环境;可实时、准确感知估计机器人末端的时变外力。

    一种具有象鼻肌肉群力学特性的仿生柔性臂

    公开(公告)号:CN115570570A

    公开(公告)日:2023-01-06

    申请号:CN202211295956.X

    申请日:2022-10-21

    Abstract: 本发明提供一种具有象鼻肌肉群力学特性的仿生柔性臂,包括柔性臂本体、驱动机构、柔性臂控制箱和遥控手柄,其中柔性臂本体根据象鼻肌肉协同控制理念,利用圆杆模拟斜拉被动肌肉、第一弹簧模拟径向被动肌肉、绳索模拟纵向主动肌肉,设计出由基座板、多个普通单胞、末端板、夹持器、多个第一弹簧、多个第二弹簧、三根第一传动绳和三根第二传动绳组成的连续型结构。使用者通过操纵遥控手柄,发送控制指令给驱动机构,进而驱动柔性臂本体工作,实现对仿生柔性臂末端位置的夹持器的位置调节。本发明的仿生柔性臂效仿了象鼻肌肉群力学特性,具有刚柔并济、变刚度和简单实用的优势。

    一种控制水库水位变动频率的水电站长期优化调度方法

    公开(公告)号:CN109948842B

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN201910183229.6

    申请日:2019-03-12

    Abstract: 本发明涉及水力发电调度领域,公开一种控制水库水位变动频率的水电站长期优化调度方法。在以水库水位作为状态变量的动态规划方法中,引入表示水库水位升降状态及变化次数的整数变量,引入描述库水位升降的状态变化的状态转移方程,将升降状态最大改变次数作为约束条件,构建具有水库水位变动频率控制的动态规划模型;即以水电站水库的库水位、升降状态和已发生的状态改变次数作为状态变量,以水量平衡、库水位升降状态和升降次数变化为状态转移方程,对最小出力和弃水采用惩罚函数处理,采用动态规划反向递推方程求解。该方法能够有效解决水电站长期优化调度方案中,与调度实际情况不符的库水位频繁升降问题,提高优化调度结果的实用性。

    一种具有灵活抓取目标功能的多自由度连续型机器人

    公开(公告)号:CN111300385B

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN202010247972.6

    申请日:2020-04-01

    Abstract: 一种具有灵活抓取目标功能的多自由度连续型机器人,属于机器人技术领域,是一种兼具灵活抓取小体积物体、卷曲缠绕大体积物体的多自由度连续型机器人。包括驱动装置模块、仿象鼻模块、灵巧手指模块,仿象鼻模块由旋转压缩模块、弯曲压缩模块组成。各模块的端部均保留统一的连接接口,根据实际需求进行组合拼装。驱动装置模块安置在机器人的基座上,实现所有绳索的驱动工作,控制机器人运动;旋转压缩模块能够同时产生旋转、压缩形式的运动,弥补了弯曲压缩模块存在的死角缺陷;弯曲压缩模块可以独立地实现模块的压缩变形、弯曲变形;灵巧手指模块以多手指协同来实现抓取功能。本发明结构简单,使用灵活,且机器人结构呈现轻量化的特点。

    一种拉压不同刚度结构振动瞬时最优控制方法

    公开(公告)号:CN107563005B

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201710660418.9

    申请日:2017-08-04

    Abstract: 本发明公开了一种拉压不同刚度结构振动瞬时最优控制方法,具有如下步骤:利用有限元方法,获得结构系统的质量矩阵、阻尼矩阵和拉伸刚度矩阵;引入参数变量,将拉压不同刚度的传统双线性本构关系转化为含参统一本构关系;建立拉压不同刚度结构动力学的参变量统一方程,将这类非线性结构动力学问题转化为标准的线性互补问题,求解该线性互补问题,可得所引入的参数变量;基于瞬时最优控制理论,进行控制器设计,以获得最优控制力。本发明与传统拉压不同刚度结构动力学分析方法相比,避免了每个时间步内,对拉压不同应力状态的判断和刚度矩阵的更新,提高了计算的效率和控制的稳定性。

    一种基于多体系统滑移绳索单元的聚合式张拉整体结构动力响应分析方法

    公开(公告)号:CN107545126A

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201710928056.7

    申请日:2017-09-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于多体系统滑移绳索单元的聚合式张拉整体结构动力响应分析方法,具有如下步骤:S1、将传统张拉整体结构系统转换为多体系统;S2、在多体系统的传统绳索单元基础上,建立多体系统滑移绳索单元;S3、利用S2中的滑移绳索单元,建立聚合式张拉整体结构的多体动力系统等价模型;S4、求解多体动力学微分代数方程组,以获得聚合式张拉整体结构的动力响应。本发明提供了一套聚合式张拉整体结构静力学与动力学分析的新策略。与现有的非线性有限元方法相比,采用所提出的多体动力学建模分析,建模过程简便通用、易于操作,且更加符合张拉整体结构系统的客观物理运动性质。

    一种绳驱柔性连续型机器人的实时静力学避障规划方法

    公开(公告)号:CN117415812A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311511081.7

    申请日:2023-11-14

    Abstract: 本发明属于绳驱柔性连续型机器人轨迹规划领域,提供一种绳驱柔性连续型机器人的实时静力学避障规划方法,包含以下步骤:首先,根据机器人模型所包含的力学单元类型,通过虚功原理与绳索驱动约束构建其基于位置有限元的静力学方程;其次结合静力学平衡方程,将涉及状态约束、控制约束以及高纬度强非线性静力学平衡约束的强非线性规划问题,转换为弱非线性瞬时最优控制问题;然后通过标准的非线性优化求解器求解控制量,进一步通过单步或多步、同步或异步更新策略更新状态变量;最后根据任务完成情况判断是否跳出循环。与现有的基于运动学绳驱柔性连续型机器人避障规划问题相比,提升了机器人模型准确性的同时,保证了规划的计算效率和鲁棒性。

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