基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统

    公开(公告)号:CN112199791B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202011062064.6

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于轻量化的液压串联机构关节铰点位置优化方法及系统。该方法包括:根据末端负载特性以及串联机构结构参数,利用动力学仿真软件,确定液压串联机构中各关节的旋转型负载特性;建立各个关节中相邻两杆件之间的固定坐标系以及关节全局坐标系,并确定各个关节的铰点坐标、关节转角和关节驱动力臂之间的关系;根据旋转型负载特性及关节驱动力臂计算各个关节的直线型负载特性,以计算各个关节的液压缸结构参数以及液压油源流量;根据液压缸结构参数和液压油源流量,确定液压串联机构关节铰点位置的轻量化指标;以轻量化指标为适应度函数,求解所述轻量化指标最小时所对应的串联机构各关节的铰点坐标,使得串联机构的整体重量最轻。

    一种采用旋转配油方式的一体化电液执行器

    公开(公告)号:CN111911481A

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010815319.5

    申请日:2020-08-14

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种采用旋转配油方式的一体化电液执行器,涉及流体传动与控制领域,包括液压缸体、活塞杆、力传感器、前端独耳、位移传感器和导向杆;液压缸体尾端开设有轴孔,轴孔内穿设有配油轴,液压缸体上固定安装有伺服阀;伺服阀的A口和B口通过液压缸体内的流道分别与有杆腔和无杆腔连通;配油轴两端开设有对称的进油通道,进油通道末端连通有与配油轴长度方向垂直的出油通道,其中一个出油通道通过液压缸体的一个斜孔与伺服阀的P口连通,另一个出油通道通过液压缸体的另一个斜孔与伺服阀的T口连通。本发明将液压缸体尾端连接配油轴,整体结构更为紧凑,系统供油时无需外接管路。

    一种带有多方向自主避障功能的小型足式气动爬行机器人

    公开(公告)号:CN110244737B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201910559984.X

    申请日:2019-06-26

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种带有多方向自主避障功能的小型足式气动爬行机器人,包括机器主体、气动系统和传感控制系统,所述机器主体包括上层亚克力板、下层钢板、两条滑轨、四条支撑腿和支撑板,所述气动系统包括第一单轴气动缸、第二单轴气动缸、双轴气动缸和三个电磁换向阀,固定于所述机器主体上并用于控制所述气动系统运动的所述传感控制系统包括单片机、红外模块和超声波传感模块,所述红外模块、超声波传感模块均与所述单片机信号链接。该机器人控制简单、动作流畅自然,通过在机器人机身上设置多个红外传感器和超声波传感器探测周围的障碍物,此时通过单片机输出相应的控制信号,控制机器人做出的移动,实现自动避障。

    泵阀复合控缸力控与阀控缸位控组合加载装置及控制方法

    公开(公告)号:CN110714941A

    公开(公告)日:2020-01-21

    申请号:CN201910962007.4

    申请日:2019-10-11

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种泵阀复合控缸力控与阀控缸位控组合加载装置及控制方法。该装置包括:泵阀复合控缸力控制系统、阀控缸位置闭环系统、控制装置以及供油油箱;泵阀复合控缸力控制系统包括第一非对称缸、第一压力传感器、第二压力传感器、第一伺服阀、第二伺服阀、第一动力装置、力传感器和补油装置;阀控缸位置闭环系统包括第二非对称缸、位移传感器、第三伺服阀和第二动力装置;力传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器分别与控制装置的输入端电连接;第一动力装置、第一伺服阀、第二伺服阀和第三伺服阀分别与控制装置的控制端电连接。采用本发明的装置及方法,能够在提高响应速度的同时提高控制精度。

    一种基于位置的主动柔顺控制方法及系统

    公开(公告)号:CN110398895A

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201910681588.4

    申请日:2019-07-26

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种基于位置的主动柔顺控制方法及系统。该方法包括:建立腿部液压驱动系统基于位置的主动柔顺控制数学模型;建立腿部液压驱动系统足端位移与各关节液压驱动单元受力的动态动力学数学模型;根据主动柔顺控制数学模型和动态动力学数学模型,建立主动柔顺综合控制模型;根据主动柔顺综合控制模型,得到动态刚度信息;将动态刚度信息转化为弹簧串并联结构;根据弹簧串并联结构对基于位置的主动柔顺控制性能的因素进行分析。本发明能够确定导致主动柔顺控制精度降低和响应变差的原因,提升机器人腿部液压驱动系统柔顺控制性能。

    带半圆柱形足端的足式机器人腿部运动学修正方法及系统

    公开(公告)号:CN110202584A

    公开(公告)日:2019-09-06

    申请号:CN201910623773.8

    申请日:2019-07-11

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种带半圆柱形足端的足式机器人腿部运动学修正方法及系统。本发明首先推导将足端视为点足时的运动学正反解,并对带有半圆柱形足端引起机器人腿部根关节轨迹产生偏移的原因进行分析;考虑到半圆柱足端与地面接触过程中恒相切,本发明将半圆柱足端虚拟为一条恒垂直于地面的杆件,提出带有半圆柱形足端的足式机器人单腿运动学模型。采用本发明修正方法,在机器人机身与接触面成不同角度时均能有效减少根关节轨迹偏移的现象,针对装配有半圆柱形足端的具有任何自由度的腿部结构,都可利用本发明方法设计运动学修正策略,提高机器人的运动控制精度,并使修正过程更加简便。

    一种足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法

    公开(公告)号:CN106078750A

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201610538637.5

    申请日:2016-07-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法,采用减小伺服阀阀芯位移的方法,以达到降低输出流量进而实现阻尼控制效果;采用刚度反馈控制和负载前馈控制相结合的方法实现液压驱动单元的高精度刚度控制;结合液压驱动单元的阻尼控制与高精度刚度控制从而实现足式机器人液压驱动单元的主动柔顺控制。本发明的优点是能够以控制方法实现主动柔顺控制,可避免足端瞬时失力导致的各关节液压驱动单元瞬时失速对机器人步态控制所产生的不利影响,并可在不同负载情况下实现高精度刚度控制。

    适应不平整工况的液压多腿无人机起落架控制方法

    公开(公告)号:CN118651456A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410698924.7

    申请日:2024-05-31

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种适应不平整工况的液压多腿无人机起落架控制方法,具体步骤为:将位姿传感器采集无人机的实时倾角与无人机出现倾斜时的目标倾角作差值,得到前起落架上伺服阀的控制信号;将安装于后起落架上的位置传感器采集的实时位置与根据无人机目标倾斜角度得到的后起落架上液压缸的目标位置作差,得到第一差值;将安装于后起落架上的力传感器采集的实时力与根据无人机目标倾角得到的后起落架上液压缸的目标力作差,将差值经过二阶阻抗控制函数得到第二差值;得到控制后起落架运动的后起落架上伺服阀的控制信号。本发明通过双闭环控制,使无人机在不平整工况下实现前后任意角度精准倾斜,保证无人机根据货物需求调整装卸货物时的角度。

    基于灵敏度的液压伺服位控系统变输入补偿控制方法

    公开(公告)号:CN117970797A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202311861342.8

    申请日:2023-12-29

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于灵敏度的液压伺服位控系统变输入补偿控制方法,其包括:S1、根据典型液压伺服位控系统进行建模,通过基于模型的变输入控制方法更新液压伺服位控系统状态空间方程的参考轨迹;S2、基于灵敏度获得参考轨迹更新后的液压伺服位控系统状态空间方程参数变化量与输出变化量之间的映射关系;S3、实现变输入控制方法参数的实时补偿,并通过分析补偿前后轨迹跟踪误差之间的关系,验证稳定性,完成液压伺服位控系统变输入补偿控制。本发明基于灵敏度的控制方法能够准确揭示非线性模型参数变化量与输出变化量的关系;基于灵敏度的变输入补偿控制方法,通过预测跟踪误差对系统参数进行实时补偿,在时变非连续工况下具有较好的工况自适应能力。

    面向非光滑负载轨迹的阀控液压驱动器参数匹配及优化方法

    公开(公告)号:CN117628015A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311559120.0

    申请日:2023-11-21

    Abstract: 本发明公开了一种面向非光滑负载轨迹的阀控液压驱动器参数匹配及优化方法,该方法包括:根据液压系统有效压力,确定液压驱动器缩回工况负载向伸出工况负载等效的表达式;根据负载功率分布,确定负载等效表达式的待求参数,进行负载等效;基于等效后负载轨迹,确定液压驱动器输出特性曲线对等效后负载轨迹的紧密包络方法,匹配液压驱动器参数;基于液压驱动器的速度平方刚度,优化获得适用于加工和选型的液压驱动器参数。采用本发明的方法可拓宽现有液压驱动器参数匹配方法的适用范围,对非光滑负载轨迹进行参数匹配;与此同时,提供了一种面向加工和选型的液压驱动器参数优化方法,以确保工程使用的液压驱动器能满足驱动负载的需求。

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