一、结构解耦6-PSS并联微操作平台的研究与开发（论文文献综述）
吴小川[1]（2019）在《新型六自由度柔顺并联机构研究》文中指出随着人们对精微运动的需求越来越多,传统刚性并联机构固有精度上的缺陷日益凸显。柔顺并联机构具有一体成型、免装配、无需润滑、可小型化、高精度等特点,可以实现微米甚至纳米级精度的运动,被广泛应用于MEMS、精密制造、微定位装置、天文设备、微机电产品的加工和装配以及生物医学等领域。本文旨在设计一种新型六自由度柔顺并联机构,并基于柔顺机构相关理论对其运动学性能进行分析与研究。本文基于6-UPS并联机构,结合圆截面柔顺球铰特点,提出了一种受力转向空间结构布局,设计了一种新型可承受大负载的六自由度柔顺并联机构。首先,在研究典型柔顺球铰自由度以及柔度矩阵的基础上,建立了圆截面柔顺球铰的柔度矩阵;通过矩阵变换法推导出了基于圆截面柔顺球铰的单根受力转向结构支链的柔度矩阵,进而得到柔顺并联机构的整体柔度矩阵。其次,通过将数值法与有限元法在相同负载条件下的位移量进行对比分析,验证了柔度矩阵的正确性,同时也通过有限元分析说明该机构可承受大负载的特性;并基于有限元法对柔顺并联机构的固有频率以及振型进行了研究。并进一步对柔顺并联机构的柔度矩阵进行广义特征值分解,求解出了柔度矩阵的广义特征值与特征向量,进一步采用符号列式法对该机构自由度数目和属性进行了数值分析并通过螺旋理论对其进行了验证。最后,将边界搜索法求解出的圆截面柔顺球铰工作空间与驱动单元行程作为约束条件,采用蒙特卡洛法求解出了该机构的工作空间并通过散点图直观地表示。
王凯[2]（2019）在《并联六维力传感器解耦性能研究》文中提出随着时代进步智能化机器人也在不断发展,传感器技术在该领域的发展和促进社会进步中的重要作用非常明显。传感技术引发的一系列研究和技术运用问题受到国际学者的普遍关注。提出一种并联六维力传感器,对耦合情况分析、标定试验以及独立成分分析方法解耦等做了深入的分析和研究,具体研究工作有:1)推导并得到测力平台所受力与测力分支的受力平衡关系。系统地归纳独立成分分析的基础知识,分析独立成分分析的过程,并且推导其模型方程。2)确定此并联六维力传感器的结构模型。运用ANSYS对此传感器进行耦合情况分析,通过此软件得出传感器的应力应变分布并得到其耦合情况。3)以LabVIEW为基础对传感器的样机进行静态标定试验,对试验数据进行处理和分析,最终得到样机的标定矩阵,并且能够对后面的解耦分析做准备。4)对此并联六维力传感器进行静态解耦分析。将独立成分分析解耦得到的矩阵与传统静态解耦方法的耦合率进行对比,证明以ICA为基础的解耦方法的可行性。5)对此并联六维力传感器进行动态解耦分析。将独立成分分析解耦与传统的解耦得到的波形图进行对比,表明独立成分分析可以很好地应用于并联六维力传感器的动态解耦研究。图72幅;表1个;参78篇。
虞启凯[3]（2017）在《双手主从式力反馈遥微操作系统研制与实验研究》文中指出主-从双向伺服遥微操作在微操作/微装配领域有着广泛的应用,如在微/纳米机械、基因工程、微创手术、植物农产品配育种、光纤对接等领域。本文针对遥微操作应用需求,研究设计一套双手主从式带有力反馈的遥微操作系统的试验平台,并辅以双目视觉系统完成遥微操作。课题主要从系统总体方案、多自由度手控器设计和分析、集成微力传感的微夹持器的研制、主从遥微操作控制方法以及平台搭建与试验验证等方面展开研究。在手控器的设计中,根据人行为习惯与功能分配,双手采用不同方案。其中主左手是三维平动机构,对其进行运动学、力传递能力展开分析;主右手采用六自由度串并联复合机构,对主右手的操作空间大小、力传递能力以及综合性能指标进行分析,并以此进行优化设计。另外,对主右手的运动学标定方法进行研究,分析末端位置误差及其几何误差源,采用矢量链法构建相关映射误差模型,提出误差补偿方案。为了实现微操作过程中的反馈力检测,设计并研制一种三维集成力传感的微夹持器。其中包括微夹持器的结构设计、参数优化分析、有限元分析以及微力传感标定试验和微操作试验。主-从双向控制技术是遥微操作中关键技术之一,正向从手位置精确跟踪采用滑模控制方法,并设计非线性扰动观测器实现在线估计和补偿不确定性和摩擦等因素引起的干扰,此外还采用饱和函数替换符号函数以削弱观测器输出抖振现象。而对于反向主手反馈力跟踪采用力闭环控制方案;为适应不同操作状态下的模型结构与参数的时变性,各轴则分别采用模糊PID控制方法;另外针对主从异构采用基于RBF神经网络逆系统的解耦方法,建立右主/从手六轴动力学一一对应关系。完成遥微操作试验平台的搭建和相关测控模块的软硬件实现,并对主从双边遥微操作可行性和稳定性进行相关试验验证,结果表明该系统具有良好的位置跟踪和力反馈跟踪;进一步通过操作细轴/孔装配实验,验证了本试验平台正向位置控制与反向力控制方法的正确性与可行性,也验证了操作者在遥微操作中有着良好的力觉临场感。
王博[4]（2016）在《正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究》文中进行了进一步梳理空间站在轨运行过程中,对接机构机械组件组合体将反复经受交变载荷、姿轨控制等外部施加载荷的影响,从而考验对接机构保持长期组合体状态下的连接刚度、强度及气密性的能力。因此为确保对接机构组合体空间在轨中的可靠性,需要在地面试验中对对接机构组合体进行各种载荷的耐受情况测试。本文采用基于正交并联机构的多轴加载系统为对接机构组合体提供多自由度方向上力/力矩加载,完成组合体的疲劳寿命测试。本文首先对多轴加载系统的原理和组成进行介绍,之后对系统运动学与动力学进行分析,得到系统各构件在位移、速度、作用力之间的相互关系。由于系统需要输出较大的力/力矩,因此选择液压驱动的阀控缸作为加载系统的作动器,并完成阀控缸的建模工作。之后采用基于作动器输出力闭环的常规控制方案进行初步加载试验。试验发现加载系统做动态加载时存在着较为严重的力耦合,需要对系统解耦进行研究,提高系统加载精度。为了能够对加载系统力耦合现象进行分析,本文建立了Adams-Simulink联合仿真模型,分别从几何结构误差、作动器控制特性差异、系统动力学耦合以及模拟负载刚度阵非对角占优四个因素出发,分析了各因素对多轴加载系统加载特性的影响。其中,几何结构误差造成的耦合可以通过提高机械加工精度及装配精度来减小,作动器特性差异可以通过选件和调试进行消除。而加载系统动力学耦合及模拟负载刚度阵非对角占优则与系统和被试件的特性相关,这部分特性引起的耦合可以通过相应的控制器进行补偿。多轴加载系统的加载力控制方法有很多,但大多从两个方面出发:一种是利用位姿控制间接的实现加载力控制;另一种是利用系统各结构之间作用力关系直接进行加载力控制。文中分别从这两个角度出发,提出几何位姿解耦的阻抗控制方法和结合惯性力补偿的平台输出力闭环的控制方法,并给出仿真验证。其中前者是利用力控制器,将力误差指令转换为位姿偏差,通过位姿解耦控制实现加载力的精确控制。后者则是利用加载平台输出力闭环的方法,将动力学耦合及模拟负载刚度阵非对角占优引起的偏差考虑到控制系统中,并对系统产生的惯性力进行补偿。各作动器采用自适应控制使各作动器特性造成的偏差最小,由此提高加载系统的控制精度,减小系统加载力的耦合。最后,本文针对所提出的力控制及解耦方法的适用性和有效性进行相关实验,通过对比解耦前后的实验结果,证明所提出的正交多自由度加载系统力控制及解耦方法的正确性。
王超,朱兴龙,黄永健,邓星宇[5]（2014）在《一种3旋转自由度解耦调整机构》文中指出研究了国内外的运动学解耦问题,分析了现有结构的不足,提出了所有回转轴线交于一点,前面的转动使得有关回转轴线的位姿发生变化,后面的转动按照已经发生变化的回转轴线转动,即保证平台的回转中心不发生平移。在此基础上,设计了一种无间隙解耦的3旋转自由度调整机构,以实现空间物体位姿的获取。
刘仁强,葛巧德,高峰,刘品宽,岳义,何俊,陈杰,赵现朝[6]（2013）在《一种新型基于光纤柔性铰链的六维微位姿并联测量平台》文中研究表明提出一种集传感和弹性运动副于一体的光纤柔性铰链,并通过光纤柔性铰链构造并联平台,实现六维微位姿的在线检测。这种光纤柔性铰链基于光纤曲率传感器的测量原理,通过检测光纤柔性铰链的角位移来获得微动平台的位置与方向。研究了光纤柔性铰链的位姿测量原理和曲率测量机理,以及直线位移和角位移同光纤柔性铰链曲率的变化关系,分析了传感器各参数对灵敏度的影响;利用光纤柔性铰链灵敏度具有方向性的特点制作六维位姿测量平台,减小传感器的维间耦合;设计了传感器的标定模型及标定方案并通过实验验证。这种六维微位姿测量传感平台具有结构紧凑,测量力小,测量行程大的特点,适合应用于微操作系统中的多维微位姿的在线检测和末端执行器的微位姿闭环控制。
刘仁强,葛巧德,高峰,刘品宽,岳义,何俊,陈杰,赵现朝[7]（2013）在《一种新型基于光纤柔性铰链的六维微位姿并联测量平台》文中研究说明提出一种集传感和弹性运动副于一体的光纤柔性铰链,并通过光纤柔性铰链构造并联平台,实现六维微位姿的在线检测。这种光纤柔性铰链基于光纤曲率传感器的测量原理,通过检测光纤柔性铰链的角位移来获得微动平台的位置与方向。研究了光纤柔性铰链的位姿测量原理和曲率测量机理,以及直线位移和角位移同光纤柔性铰链曲率的变化关系,分析了传感器各参数对灵敏度的影响;利用光纤柔性铰链灵敏度具有方向性的特点制作六维位姿测量平台,减小传感器的维间耦合;设计了传感器的标定模型及标定方案并通过实验验证。这种六维微位姿测量传感平台具有结构紧凑,测量力小,测量行程大的特点,适合应用于微操作系统中的多维微位姿的在线检测和末端执行器的微位姿闭环控制。
叶果[8]（2011）在《面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究》文中进行了进一步梳理精密定位技术在一定程度上体现了一个国家的制造水平和科技实力。随着生物医学的快速发展,基于精密定位技术的显微操作技术在细胞操作领域也得到了大力发展。由于细胞操作的特殊性,要求面向生物工程的精密定位系统应具有毫米级的工作行程和亚微米级的定位精度。本文结合教育部博士点基金项目“生物细胞显微操作机器人关键技术研究”（No.20090095110012）和江苏省高等学校研究生培养创新工程“微动工作台微位移检测及误差补偿方法研究”（No.CX09B109Z）,在吸收和借鉴相关领域的新思路、新技术的基础上,采取理论研究、有限元仿真和实验验证相结合的方法,对压电式微操作平台系统的解耦型大行程微操作平台的构型设计、静力学和动力学建模技术、微操作平台的控制技术等方面进行了研究。紧密联系面向生物工程的精密定位系统的技术需求,设计了一种新型基于直角柔性铰链的集柔性导向机构和桥式微位移放大机构于一体的全对称解耦型大行程二维微操作平台。考虑到柔性导向机构和桥式微位移放大机构对二维微操作平台的性能影响,根据结构的对称性,利用半结构模型建立了柔性导向机构的静刚度模型,利用四分之一模型建立了桥式微位移放大机构的位移放大比模型,在此基础上,采用矩阵法建立了二维微操作平台的静力学模型,并推导了其位移放大比、静刚度等计算公式。考虑到柔性铰链尺寸参数对其性能的影响,将柔性机构分为以柔顺杆为主要特征的柔性机构和以柔性铰链为主要特征的柔性机构,并分别采用有限元方法和集中质量法来建立其动力学模型。针对以柔顺杆为主要特征的柔性机构,选择矩形截面的2节点梁单元作为基本模型单元,在建立基本梁单元的运动微分方程的基础上,通过装配的方式获得了整体机构的动力学模型;针对以柔性铰链为主要特征的柔性机构,将柔性铰链等效为拉伸弹簧和扭转弹簧的组合体,并将均匀分布的质量视为质量集中的质点,结合Lagrange方程,建立了其动力学解析模型。为了验证所建立的静力学和动力学模型的有效性,采用基于虚拟样机技术的有限元仿真软件对微操作平台的工作行程、位移放大比、固有频率等特性进行了仿真分析,并分析了主要尺寸参数对微操作平台的微位移放大比和固有频率的影响。有限元仿真的结果验证了理论模型的合理性,也为二维微操作平台的优化设计和尺寸参数的选择提供了一定的理论依据。在压电式微操作平台的控制技术方面,采取了两种不同的方案来抑制压电式微操作平台的迟滞非线性因素。一种是将压电式微操作平台系统中的迟滞非线性、未建模动态等不确定因素统统视为外界的干扰,通过干扰观测器来观测和抑制系统中的扰动,并设计了基于干扰观测器的PID双回来控制器。另一种方式是在建立压电式微操作平台迟滞模型的基础上,通过逆模型补偿的方式来抑制系统中的迟滞非线性。首先采用Bouc-Wen迟滞模型来描述系统的迟滞特性,然后利用Bouc-Wen逆模型对微操作平台系统进行迟滞补偿,并设计了基于PID滑模面的带扰动估计的滑模控制器（SMCPE-PID）。为了缓解滑模控制的抖振缺陷,且考虑到系统中还存在有模型参数不确定以及外界扰动等因素,因而引入了自适应规则,设计了自适应SMCPE-PID控制器。最后,采用线切割的方式加工了实验样机,搭建了压电式微操作平台的实验系统,并对柔性导向机构、桥式微位移放大机构以及二维微操作平台进行了一系列的实验验证。实验结果表明,所设计的面向生物工程的精密定位系统实现了毫米级的工作行程,并具有亚微米级的位移分辨率和良好的抗干扰能力。本论文有图91幅,表19个,参考文献166篇。
孙坚,丁永生,郝矿荣[9]（2010）在《基于SimMechanics的新型并联机构仿真平台》文中进行了进一步梳理针对一种新型六自由度并联机器人进行了运动学和动力学分析,并借助于MatLab的SimMechanics模块的系统动态建模功能,以六自由度并联机器人仿真模型为对象,设计了PID控制器形成闭环控制,最后构成一个仿真平台。结果表明:在平台上可以进行运动学、动力学、控制方法的研究。同时仿真平台由各模块组成,可以灵活改变各模块的参数和结构,并且避开了Stewart平台的复杂的建模过程,对所有并联机构的研究都有借鉴作用。
王硕[10]（2007）在《3-RPR柔性并联微位移机构的设计与分析》文中研究指明实现精细操作的微动机器人正受到人们的日益关注,并将具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力,为此设计分析满足特定要求的新型微动机器人机构就显得尤为重要。本文在分析了柔性机器人机构与并联机构的关系以及柔性铰链的特性基础上,结合特定的微动机器人平面运动要求,设计了3-RPR柔性并联机构并对其进行了分析,具体内容如下:1.分析选取了3-RPR并联机构作为原型,通过柔性铰链替换法设计出了一种新型的3-RPR柔性并联机构,并建立了这种机构的Pro/E三维模型。2.利用微机器人运动学分析理论对3-RPR柔性并联机构的微位移进行了分析。重点讨论了机构在微动特性下的运动学特性和微位移的分析方法,建立可近似反映机构输入输出关系的常值Jacobian矩阵,并利用伪刚体模型理论与闭环理论建立3-RPR柔性机构的运动正解方程,为后续的进一步研究提供了理论基础和依据。3.在研究典型铰链刚度的基础上,研究了柔性机构的静刚度理论模型,得出了柔性机构静刚度矩阵与柔度矩阵之间的关系公式,并在三维模型的基础上建立有限元模型,对3-RPR机构进行有限元分析,从而验证该机构的运动特性满足本课题的要求,求得机构各节点的微位移,利用机构动平台节点的微位移及对柔性机构施加的力约束求得机构的柔度矩阵,进一步求得机构的静刚度矩阵。4.分析了柔性机构误差的主要来源,并对3-RPR机构的精度进行分析。
二、结构解耦6-PSS并联微操作平台的研究与开发（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、结构解耦6-PSS并联微操作平台的研究与开发（论文提纲范文）
（1）新型六自由度柔顺并联机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔顺铰链研究现状 |
| 1.2.2 六自由度柔顺并联机构研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 柔顺并联机构柔度矩阵分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔顺球铰分析 |
| 2.2.1 柔顺球铰自由度分析 |
| 2.2.2 圆截面柔顺球铰柔度矩阵建立 |
| 2.3 圆截面柔顺球铰串联链柔度矩阵建立 |
| 2.3.1 圆截面柔顺球铰串联链空间布局 |
| 2.3.2 不同组合形式的柔度矩阵计算 |
| 2.3.3 柔顺并联机构串联链柔度矩阵建立 |
| 2.4 机构柔度矩阵建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柔顺并联机构柔度矩阵验证与模态分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔顺并联机构位移量分析 |
| 3.2.1 机构数值法位移量分析 |
| 3.2.2 机构有限元法位移量分析 |
| 3.3 柔顺并联机构柔度矩阵验证 |
| 3.4 柔顺并联机构的模态分析 |
| 3.4.1 模态分析的理论基础 |
| 3.4.2 有限元法机构模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 柔顺并联机构自由度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔度矩阵广义特征值分析 |
| 4.3 柔顺并联机构自由度的符号列式法判断 |
| 4.3.1 符号列式法遵循性质 |
| 4.3.2 符号列式法判定自由度方法和步骤 |
| 4.4 基于符号列式法的机构自由度判断 |
| 4.5 基于螺旋理论的自由度分析 |
| 4.5.1 螺旋理论概述 |
| 4.5.2 螺旋理论自由度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 柔顺并联机构工作空间分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔顺并联机构的工作空间 |
| 5.3 圆截面柔顺球铰工作空间 |
| 5.3.1 圆截面柔顺球铰工作空间求解 |
| 5.3.2 圆截柔顺球铰工作空间分析 |
| 5.4 柔顺并联机构工作空间 |
| 5.4.1 蒙特卡洛法工作空间求解 |
| 5.4.2 柔顺并联机构工作空间分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）并联六维力传感器解耦性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 六维力传感器研究发展现状 |
| 1.2.1 六维力传感器的国外研究现状 |
| 1.2.2 六维力传感器的国内研究现状 |
| 1.2.3 Stewart并联结构六维力传感器的研究现状 |
| 1.3 六维力传感器的解耦研究现状 |
| 1.3.1 不同领域解耦研究现状 |
| 1.3.2 并联机构解耦研究现状 |
| 1.3.3 并联六维力传感器解耦研究现状 |
| 1.4 课题研究意义 |
| 第2章 并联六维力传感器解耦性能的理论基础 |
| 2.1 并联机构六维力传感器的数学模型 |
| 2.1.1 广义6-SPS并联机构数学模型 |
| 2.1.2 正交并联六维力传感器数学模型 |
| 2.2 独立成分分析的基础 |
| 2.2.1 独立成分分析的定义 |
| 2.2.2 独立成分分析的数学模型 |
| 2.2.3 中心极限定理 |
| 2.2.4 独立成分分析的Fast ICA算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 传感器结构分析和耦合分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 上下平台结构 |
| 3.2.1 结构的确定 |
| 3.2.2 有限元分析 |
| 3.3 正交并联六维力传感器整体结构设计 |
| 3.4 正交并联六维力传感器耦合情况分析 |
| 3.4.1 导入几何数据文件 |
| 3.4.2 赋予材料属性 |
| 3.4.3 添加激励 |
| 3.4.4 网格划分 |
| 3.4.5 模型检查与计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 并联六维力传感器标定试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 在线静态加载试验 |
| 4.2.1 在线静态加载方法介绍 |
| 4.2.2 校准试验和结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 并联六维力传感器的解耦研究 |
| 5.1 并联六维力传感器的静态解耦 |
| 5.1.1 基于最小平方法的解耦 |
| 5.1.2 基于独立成分分析（ICA）的解耦 |
| 5.1.3 结果对比分析 |
| 5.2 并联六维力传感器的动态解耦 |
| 5.2.1 基于对角优势矩阵的解耦 |
| 5.2.2 基于ICA的传感器解耦 |
| 5.2.3 结果对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 企业导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（3）双手主从式力反馈遥微操作系统研制与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 遥微操作系统国内外研究现状和综述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 微操作的末端执行器及相关技术 |
| 1.4 操作手 |
| 1.4.1 串联型操作手 |
| 1.4.2 并联型操作手 |
| 1.5 遥微操作主从双向协调控制 |
| 1.6 本文的研究目的与意义和主要内容 |
| 1.6.1 本文研究目的与意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 双手主从式遥微操作系统总体方案 |
| 2.1 需求分析 |
| 2.2 双手主从式遥微操作系统构成及工作原理 |
| 2.3 双主手设计方案 |
| 2.3.1 双主手性能要求 |
| 2.3.2 主手结构方案选型 |
| 2.4 从手及其末端执行器设计方案 |
| 2.4.1 双从手设计方案 |
| 2.4.2 末端执行器设计 |
| 2.4.3 驱动方式选择 |
| 2.5 其他附属子系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 双主手力反馈手控器结构设计及其优化设计 |
| 3.1 双主手力反馈型主手设计目标要求 |
| 3.2 主左手三自由度平动Delta运动学分析 |
| 3.3 主右手六自由度机构的选择和设计 |
| 3.3.1 六自由度并联机构 |
| 3.3.1.1 位置正解 |
| 3.3.1.2 位置逆解 |
| 3.3.1.3 运动学反解验证 |
| 3.3.2 六自由度复合机构运动学分析 |
| 3.3.3 工作空间比较 |
| 3.3.3.1 并联机构工作空间 |
| 3.3.3.2 复合机构工作空间 |
| 3.3.4 力传递能力比较 |
| 3.3.4.1 并联机构力传递能力 |
| 3.3.4.2 复合机构力传递能力 |
| 3.4 六自由度复合机构的性能指标分析及优化 |
| 3.4.1 性能指标分析 |
| 3.4.1.1 平动机构灵巧度指标 |
| 3.4.1.2 平动机构灵巧度综合评价指标 |
| 3.4.1.3 转动机构灵巧度指标及综合评价指标 |
| 3.4.1.4 六自由度机构灵巧度综合评价指标 |
| 3.4.2 六自由度复合机构的优化 |
| 3.4.3 六自由度复合机构的优化计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 串并联结构主右手手控器标定研究 |
| 4.1 主右手机构简介与位置输出误差分析 |
| 4.1.1 主右手机构简介 |
| 4.1.2 主右手位置输出误差分析 |
| 4.1.3 平动机构的误差模型分析 |
| 4.1.4 转动部分误差模型分析 |
| 4.2 手控器标定实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 带力传感微夹持器的研制及试验研究 |
| 5.1 带力传感的微夹持器总体设计 |
| 5.2 三维力传感器的结构设计 |
| 5.3 位移放大机构及放大倍数 |
| 5.4 应变梁的优化设计 |
| 5.5 测量原理 |
| 5.6 微夹持器有限元分析 |
| 5.7 微力传感器标定实验 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 遥微操作系统主从控制的研究 |
| 6.1 双手遥微操作系统 |
| 6.1.1 双手遥微操作系统结构 |
| 6.1.2 右手时延下的系统动力学模型 |
| 6.1.3 右手遥微操作系统稳定性分析 |
| 6.1.4 右手主从双向微操作控制总方案 |
| 6.2 微操作从右手位置控制 |
| 6.2.1 多轴位置控制指令 |
| 6.2.2 基于干扰观测器的滑模控制算法 |
| 6.3 操作主右手力反馈控制 |
| 6.3.1 主右手力反馈控制方案 |
| 6.3.2 从右手反馈力指令的产生 |
| 6.3.4 自适应整定模糊PID控制器 |
| 6.4 算法流程及实现 |
| 6.5 位移跟踪实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 双手力觉反馈遥微操作系统试验 |
| 7.1 遥微操作试验目的和实验项目 |
| 7.1.1 试验目的 |
| 7.1.2 试验项目 |
| 7.2 双手带力反馈遥操作系统结构及硬件 |
| 7.2.1 系统结构 |
| 7.2.2 主从遥操作机器人试验系统的硬件 |
| 7.3 系统软件结构 |
| 7.4 主右手异构型主从遥操作系统位置跟踪实验 |
| 7.5 右手异构型主从遥操作系统力觉跟踪实验 |
| 7.6 主从操作细轴对孔实验 |
| 7.6.1 试验平台组成 |
| 7.6.2 实验参数的确定及实验 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 多轴加载系统模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多轴加载系统结构与原理 |
| 2.2.1 系统组成 |
| 2.2.2 系统工作原理 |
| 2.3 多轴加载系统运动学建模 |
| 2.3.1 坐标系的建立 |
| 2.3.2 旋转运动的描述 |
| 2.3.3 多轴加载系统运动学反解 |
| 2.3.4 多轴加载系统运动学正解 |
| 2.4 多轴加载系统动力学建模 |
| 2.4.1 静态加载力学分析 |
| 2.4.2 动态加载力学分析 |
| 2.5 力反解模型的建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多轴加载系统加载力控制及耦合特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多轴加载系统常规控制方法 |
| 3.3 单缸力控制系统建模 |
| 3.3.1 液压动力机构建模 |
| 3.3.2 其他环节的建模 |
| 3.3.3 驱动力系统整体模型 |
| 3.4 多轴加载系统性能测试 |
| 3.4.1 单自由度方向加载试验 |
| 3.4.2 组合自由度方向加载试验 |
| 3.5 多轴加载系统耦合特性分析 |
| 3.5.1 Simulink-Adams联合仿真模型的建立 |
| 3.5.2 几何结构偏差引起的耦合 |
| 3.5.3 作动器控制特性差异引起的耦合 |
| 3.5.4 动力学耦合 |
| 3.5.5 模拟负载特性引起的耦合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多轴加载系统解耦研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 几何结构偏差的消除 |
| 4.3 解耦控制的研究 |
| 4.3.1 基于位姿解耦的阻抗控制策略 |
| 4.3.2 结合惯性力补偿的平台输出力闭环控制策略 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多轴加载系统加载实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验系统简介 |
| 5.2.1 硬件部分简介 |
| 5.2.2 软件部分简介 |
| 5.3 多轴加载系统解耦控制实验 |
| 5.3.1 多轴加载系统解耦控制方案可行性判定 |
| 5.3.2 结合惯性力补偿的平台输出力闭环加载实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
（5）一种3旋转自由度解耦调整机构（论文提纲范文）
| 1 3旋转自由度解耦的原理 |
| 1.1 3旋转自由度构型 |
| 1.2 解耦的构型 |
| 2 结构实现形式 |
| 2.1 组成原理 |
| 2.2 运动的原理 |
| 3 相关计算 |
| 3.1 螺旋副计算及电机选择 (仰俯、横滚、偏航角度) |
| 3.2 复位拉簧刚度计算 |
| 3.3 钢球与不利用钢球摩擦力对比 |
| 4 相应的控制系统 |
| 5 结束语 |
（7）一种新型基于光纤柔性铰链的六维微位姿并联测量平台（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 六维位姿测量技术 |
| 2 新型六维微位姿测量平台 |
| 3 光纤柔性铰链的结构 |
| 4 光纤柔性铰链弯曲测量机理 |
| 5 光纤柔性铰链的结构参数分析 |
| 6 六维微位姿测量平台的标定 |
| 7 结论 |
（8）面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 微操作系统简介 |
| 1.3 精密定位系统的国内外研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容及技术方案 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 面向生物工程的全对称解耦型大行程二维微操作平台的设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全对称解耦型大行程二维微操作平台设计 |
| 2.3 柔性铰链的力学性能分析 |
| 2.4 柔性导向机构静力学分析 |
| 2.5 桥式微位移放大机构理论分析 |
| 2.6 二维微操作平台静力学建模研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 二维微操作平台的动力学建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 L a g ra n ge 形式的运动微分方程 |
| 3.3 基于有限元方法的柔顺导向机构动力学模型 |
| 3.4 二维微操作平台动力学建模 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于虚拟样机技术的微操作平台仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 A N SY S 软件及其仿真流程简介 |
| 4.3 二维微操作平台有限元模型的建立 |
| 4.4 二维微操作平台仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 压电式二维微操作平台控制技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压电式微操作平台数学建模 |
| 5.3 基于干扰观测器和P ID 的双回路控制策略研究 |
| 5.4 基于B o u c - W en 逆补偿的自适应滑模控制策略研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 二维微操作平台系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统简介 |
| 6.3 柔性导向机构静刚度实验 |
| 6.4 桥式微位移放大机构位移放大比实验 |
| 6.5 二维微操作平台系统实验与性能测试 |
| 6.6 本章小节 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 7.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于SimMechanics的新型并联机构仿真平台（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 6-PSS并联机构几何模型 |
| 3 6-PSS并联机构运动学分析与仿真 |
| 4 6-PSS并联机构动力学分析 |
| 5 6-PSS并联机构的仿真平台 |
| 5.1 SimMechanics |
| 5.2 6-PSS并联机构仿真平台的设计 |
| 5.3 6-PSS并联机构的SimMechanics搭建 |
| 5.4 仿真结果 |
| 6 结语 |
（10）3-RPR柔性并联微位移机构的设计与分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微动机器人系统的应用 |
| 1.2.1 微动机器人在微机电行业中的应用 |
| 1.2.2 微动机器人在生物工程及医疗中的应用 |
| 1.2.3 微动机器人在航天领域和光纤对接中的应用 |
| 1.3 并联微动机构的研究现状 |
| 1.4 本课题提出的意义及目的 |
| 1.5 本课题的主要内容 |
| 2 柔性铰链及柔性并联机构的选型与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔性铰链 |
| 2.2.1 柔性铰链的研究现状 |
| 2.2.2 柔性铰链的应用领域 |
| 2.2.3 柔性铰链的材料 |
| 2.2.4 柔性铰链的加工方法 |
| 2.3 柔性铰链的几何模型 |
| 2.3.1 柔性转动副（R） |
| 2.3.2 柔性移动副（P） |
| 2.3.3 柔性球铰（S）与虎克铰（U） |
| 2.4 典型柔性铰链的分析 |
| 2.4.1 柔性转动铰链的分析 |
| 2.4.2 柔性铰链双平行移动副的分析 |
| 2.4.3 平行板移动副的分析 |
| 2.5 柔性机器人机构的“型” |
| 2.5.1 并联机构与柔性机器人机构 |
| 2.5.2 选择柔性机器人机构“型” |
| 2.6 3-RPR 柔性机器人机构的设计 |
| 2.7 小结 |
| 3 3-RPR 柔性机器人机构的运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微动机器人运动学分析的基础 |
| 3.2.1 微动机器人的齐次变换 |
| 3.2.2 微动机器人的特征矩阵 |
| 3.3 “伪刚体模型”的概念 |
| 3.4 闭环理论 |
| 3.5 3-RPR 柔性机器人机构的微位移分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 柔性机器人机构静刚度分析及其方案的确定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 典型柔性铰链的刚度分析 |
| 4.2.1 柔性转动副的刚度分析 |
| 4.2.2 柔性铰链双平行移动副的刚度分析 |
| 4.2.3 平行板移动副的刚度分析 |
| 4.3 柔性机器人机构的静刚度分析理论建模 |
| 4.4 静刚度的有限单元分析法简介 |
| 4.4.1 有限单元法的解题思想 |
| 4.4.2 ANSYS 有限单元法 |
| 4.5 基于ANSYS 的静刚度有限元分析 |
| 4.5.1 建立3-RPR 一条支链的有限元模型及分析 |
| 4.5.2 建立3-RPR 的有限元模型及分析 |
| 4.5.3 方案分析比较与确定 |
| 4.5.4 3-RPR 柔性并联机构的静刚度有限元分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 柔性机器人机构的精度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性机器人机构的误差源分析 |
| 5.2.1 柔性铰链的误差源分析 |
| 5.2.2 基于常值Jacobian 矩阵的误差分析 |
| 5.3 3-RPR 微动机器人的误差分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 作者简历 |
四、结构解耦6-PSS并联微操作平台的研究与开发（论文参考文献）
- [1]新型六自由度柔顺并联机构研究[D]. 吴小川. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [2]并联六维力传感器解耦性能研究[D]. 王凯. 华北理工大学, 2019(01)
- [3]双手主从式力反馈遥微操作系统研制与实验研究[D]. 虞启凯. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [4]正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究[D]. 王博. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [5]一种3旋转自由度解耦调整机构[J]. 王超,朱兴龙,黄永健,邓星宇. 机械设计, 2014(10)
- [6]一种新型基于光纤柔性铰链的六维微位姿并联测量平台[J]. 刘仁强,葛巧德,高峰,刘品宽,岳义,何俊,陈杰,赵现朝. 新型工业化, 2013(07)
- [7]一种新型基于光纤柔性铰链的六维微位姿并联测量平台[J]. 刘仁强,葛巧德,高峰,刘品宽,岳义,何俊,陈杰,赵现朝. 新型工业化, 2013(04)
- [8]面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究[D]. 叶果. 中国矿业大学, 2011(08)
- [9]基于SimMechanics的新型并联机构仿真平台[J]. 孙坚,丁永生,郝矿荣. 计算机仿真, 2010(01)
- [10]3-RPR柔性并联微位移机构的设计与分析[D]. 王硕. 北京交通大学, 2007(05)