重力补偿

摘要： 利用工业机器执行插孔作业时,经常会出现误差,导致插孔作业完全失败,还会由于接触力过大,损坏装配件及周边设备。针对上述问题,进行有效的机器人主动柔顺插孔控制研究具有重要的现实意义。利用激光扫描仪获取自身与机器人之间的距离,并转换为三维点云数据,获取机器人在激光扫描仪坐标系中的位置信息。通过六维力传感器采集机器人与工作环境接触时产生的存在误差的作用力,为降低六维力传感器的采集误差,通过计算重力补偿值,再与测量值相减,得出补偿后的作用力信息测量值。基于阻抗控制方式设计主动柔顺插孔控制模型,利用模型调节机器人力的输出结果,实现对机器人的控制。结果表明;与补偿前相比,经过力传感器重力补偿后,机器人的输出力偏差更小,说明所研究方法的机器人主动柔顺插孔控制精度更高,达到了研究目标。

摘要： 防空导弹初制导的任务是实现向目标射向拐弯,使得初制导段结束时刻导弹姿态、速度达到要求。针对助推发动机推重比小,导致初制导段时间长且参数散布大的问题,提出了速度相关初制导拐弯规律,并在姿态指令中加入重力补偿项,用于解决助推飞行段初制导精度差的问题。仿真结果表明,这种拐弯规律可以有效适应不同推力状态下初制导精度要求,且初制导结束时刻攻角小,有利于初、中制导交班。

摘要： RMUA机甲大师高校人工智能挑战赛是RoboMaster系列赛中的一个比赛。参赛队伍需要设计出能够根据场上形势自主决策,进行运动规划与控制的机器人。基于该比赛提出的“全自动机器人对抗射击”的要求,本文基于在可信距离范围内机器人底盘规避和云台瞄准同步控制,提出了一种可自动寻敌与攻击机器人的设计方案。

摘要： 为实现导弹武器在约束条件下精确打靶,对导弹末制导律进行研究。考虑到一般比例制导方法不能满足先进的制导要求,对纯比例导引法进行改进,建立弹-目一体化模型分析末制导阶段角度变化关系,根据相关条件约束等增加控制项,分别设计了具有重力补偿项与具有落角约束的比例制导律;验证了综合脱靶量、法向负载、攻击时间等条件下的制导性能。

摘要： 执行器是实现人机交互的核心设备。提出一种应用于人机交互的直线电机直驱6-PSS并联机构。机构具有多自由度、高动态、轻量化的特点。基于牛顿-欧拉法建立了其动力学模型。根据动力学模型设计了重力补偿控制器,采用弹性阻尼模型模拟人手操作力对重力补偿效果进行仿真验证。结果表明,建立的动力学模型能够准确描述该执行器的特性,模型误差小于3.55%。经过重力补偿后,操作机构所克服的重力由2.028N降低为1.148×10^(-8)N。动力学模型与重力补偿控制器为实现高精度控制系统设计奠定了基础。

摘要： 针对航天员微重力作业训练系统的重力场补偿控制这一关键技术,进行了理论和实验研究。分析了模拟微重力环境的机理,确定了微重力作业训练系统的总体结构方案,提出了一种基于电流反馈的重力补偿控制及多干扰力补偿控制策略。通过虚拟重力补偿控制实验,验证了在地面环境、动态作业过程中,模拟物体在不同空间重力加速度环境下的运动规律,实现了在重力方向模拟空间环境下物体移动的作业训练效果。研究成果为在地面实现三维作业训练系统的控制奠定了基础。

摘要： 航空航天装配领域,利用安装在机器人末端的六维力传感器来感知外力是实现工业机器人柔顺装配的关键技术之一,而负载的存在会干扰对外力的感知.针对工业机器人末端负载的重力补偿,提出一种基于遗传算法的重力补偿优化算法.此方法以误差平方和最小为目标建立了最优解模型,利用遗传算法求解,最终可以在不使用测量仪器的情况下,估计力传感器安装偏角,提高重力补偿精度.同时设计了特定的机器人测量姿态来减少系统误差.试验表明,优化算法可以补偿任意角度的力传感器安装偏角,与补偿前相比,各方向最大重力补偿误差及平均重力补偿误差都有所减小.

摘要： 为满足航天任务验证和航天员地面训练需求,研发一种基于势能守恒原理的微低重力模拟装置.以该微低重力模拟系统为研究对象,对重力补偿原理进行推导,导出弹簧刚度与系统构件惯性参数间关系;采用La-grange第二类方程建立系统的动力学模型,基于Matlab软件仿真验证航天员经该微低重力模拟装置进行重力补偿后的静力学、动力学特性,并针对航天员在月球表面跳跃的工况进行仿真分析.仿真结果表明,系统能很好地实现任意重力的静态补偿,较好地实现动态补偿,能很好满足航天员在月跳跃工况的训练.针对动态补偿存在微小偏差问题,提出系统摩擦补偿和惯性补偿思路.

摘要： 为提高微创手术机器人术前定位效率和末端可操作性,设计了一种新型微创手术机器人多从操作臂系统,其包括术前定位机构和远心机构两部分。该系统的基座可以安装3条手术器械臂和1条内窥镜臂。远心机构通过平行四边形机构实现末端不动点,在俯仰、翻滚、平移3自由度的基础上添加冗余自由度,增大了工作空间。为便于医生术前对远心机构高度的调节,在术前定位机构的重力补偿关节处通过恒力弹簧补偿远心机构的重力。在多从操作臂系统结构设计的基础上,对主动部分和被动部分进行了正运动学分析。术前定位机构是对机器人主动部分进行术前定位,手术过程中被动部分各个关节将被锁死。对主动部分进行了逆运动学和工作空间分析,通过将SolidWorks运动仿真的运动轨迹与Matlab运算得到的机器人末端运动轨迹对比,验证了多从操作臂系统结构的合理性和运动学的正确性。

摘要： 针对飞机总装过程中人工操作存在的诸多局限性,提出了一种基于力反馈牵引力导引的机器人辅助装配技术.在机器人末端安装六维力传感器,通过重力补偿算法获取施加在工件上的外力和外力矩,然后根据外力和外力矩设置机器人末端位置的修正量,从而实现操作人员对机器人的导引.在此基础上,设计了机器人辅助装配专用控制软件,可以对辅助装配的模式和控制参数进行设置.实验结果表明,该辅助装配技术对工件的重力补偿误差为3.87％,可以实现对工件重力的有效补偿,从而能够准确获取外力;当对工件施加外力时,工业机器人能够平稳地按照操作人员的意图进行平移和旋转.

摘要： 空间光学遥感器应用六自由度并联机构作为主、次镜相对位置和姿态的调整机构.六自由度并联机构在在轨应用和地面调试两个阶段受力务件不同,重力发生很大改变.为了减少重力因素的影响和提高控制精度,利用虚功原理建立了六自由度并联机构的重力模型,并设计了基于重力方程的重力补偿器.最后利用MATLAB搭建了六自由度并联机构仿真平台,并验证了分散控制中重力补偿器的有效性.这解决了系统在轨应用和地面调试阶段控制性能的一致性问题.

摘要： 脑卒中患者患侧上肢的主动性运动是有重要作用的,上肢肌肉电信号微弱的情况下,肢体自重将阻碍肌肉运动的主动性.研究以开发上肢康复训练机器人为基础,探索实时重力补偿对训练效果的影响.该方法建立了实时上肢动态模型,引入绳牵引康复机器人获取实时位置求解实时重力矩,选择运动轨迹的稳定性和主要肌肉的兴奋度作为评价参数,探索在完成上肢竖直向上和水平向前的动作时,有无实时重力补偿辅助训练的差异.结果表明,有无实时重力补偿辅助训练的运动轨迹稳定性差异较小,主动肌在有实时重力补偿时的兴奋度明显较低.因此,实时上肢重力补偿可能有助于脑卒中患者在上肢康复训练中的主动性运动.

摘要： 能创造三维失重环境的水浮法和悬挂法对于模拟太空真实的零重力环境有重要意义，水浮法所用纯净水的养护费用较高，阻尼较大，只适用于速度较小的情形，因此吊丝重力补偿系统就显得更具有优势，研究开发高度逼真的吊丝重力补偿技术和新型的实验设备十分必要。rn 本文介绍了零刚度吊丝悬挂主动重力补偿系统的设计.该系统是一个三自由度随动系统,包括微时延水平随动子系统、零刚度吊丝悬挂子系统、无约束悬挂装置以及电路控制部分.给出了微时延水平随动子系统机械结构与传动设计,基于PID控制策略初步实现了水平时延较小的快速稳定随动.采用齿轮齿条结合钢丝绳的方法完成吊丝悬挂子系统的机械设计,基于PID控制初步实现了悬挂系统的零刚度.对水平随动系统建模,基于MATLAB对模型进行了仿真,结果表明水平随动效果较好.最后在吊丝系统装置上分别进行了水平随动实验与垂直方向零刚度悬挂子系统实验,结果表明该系统可以提供较高精度的重力补偿.

摘要： 重力补偿在空间大口径反射镜面形检测及遥感系统光学装调中获得广泛应用.本文对常用的光学反射镜重力补偿方法进行了总结,在此基础上对国外大口径空间反射镜检测过程中的典型应用情况进行了介绍.最后,以有限元分析为基础,对某大反射镜的补偿方案进行了设计,使补偿后的反射镜面形达到光学成像要求,为后续工程验证提供了数值依据,具有一定的参考价值.

摘要： 本文针对目前典型大型卫星的结构特点,从自重对装配精度的影响分析及重力补偿、大尺寸卫星结构高精度测量系统构建以及高精度载荷安装接口保证几个方面论述了大型卫星结构的高精度装配的技术问题.

摘要： 设计的机器人,要确保人和机器人接触的时候是非常安全的.你在某个工段需要把人和机器人放在一起工作的话,要确保人是安全的,不会受到机器人的影响,要做到这点,第一,要在机器人上实现工位控制.第二,还有硬度控制.第三是重力补偿,使它可以随着人的引导进行活动.将来对于机器人的使用，不仅仅由人控制，而且完全是自动化的控制。人和机器人的协作,是两者要互相帮助，分享一个工作。

摘要： 综合分析了各种地面试验平台的优劣,选择气浮台作为本次试验的地面试验平台.对地面试验平台仿真环境和硬件组成进行了介绍,将硬件组成划分为地面控制支撑、气浮台仿真控制、气浮台技术支持这三大系统,并详细说明了其具体功能.分析了地面试验平台的结构,详细阐述了地面控制台各主要功能模块作用.最后针对整个地面试验平台的关键部分的地面控制台进行了研究,它主要完成整个平台仿真进程控制、仿真数据管理、各分系统协同和图像显示等功能.

摘要： 综合分析了各种地面试验平台的优劣,选择气浮台作为本次试验的地面试验平台.对地面试验平台仿真环境和硬件组成进行了介绍,将硬件组成划分为地面控制支撑、气浮台仿真控制、气浮台技术支持这三大系统,并详细说明了其具体功能.分析了地面试验平台的结构,详细阐述了地面控制台各主要功能模块作用.最后针对整个地面试验平台的关键部分的地面控制台进行了研究,它主要完成整个平台仿真进程控制、仿真数据管理、各分系统协同和图像显示等功能.

摘要： 综合分析了各种地面试验平台的优劣,选择气浮台作为本次试验的地面试验平台.对地面试验平台仿真环境和硬件组成进行了介绍,将硬件组成划分为地面控制支撑、气浮台仿真控制、气浮台技术支持这三大系统,并详细说明了其具体功能.分析了地面试验平台的结构,详细阐述了地面控制台各主要功能模块作用.最后针对整个地面试验平台的关键部分的地面控制台进行了研究,它主要完成整个平台仿真进程控制、仿真数据管理、各分系统协同和图像显示等功能.

摘要： 综合分析了各种地面试验平台的优劣,选择气浮台作为本次试验的地面试验平台.对地面试验平台仿真环境和硬件组成进行了介绍,将硬件组成划分为地面控制支撑、气浮台仿真控制、气浮台技术支持这三大系统,并详细说明了其具体功能.分析了地面试验平台的结构,详细阐述了地面控制台各主要功能模块作用.最后针对整个地面试验平台的关键部分的地面控制台进行了研究,它主要完成整个平台仿真进程控制、仿真数据管理、各分系统协同和图像显示等功能.

摘要： 本发明公开一种基于卫星重力异常信息的动态相对重力仪零位漂移补偿方法，包括：(1)按照作业规程基于动态相对重力仪进行测量作业并处理数据，得到测线上的重力异常信息(2)分析得到单条测线上动态相对重力仪输出重力异常的平均值(3)利用卫星重力信息通过插值的方法得到测线不同位置上卫星重力输出的重力异常信息并求其平均值(4)利用卫星重力输出的重力异常信息对近地表相对重力仪输出的重力异常信息进行校准，即得本方案针对动态相对重力敏感器的零位存在非线性漂移的问题，利用测线上卫星重力异常信息对动态相对重力仪的零位进行校准，减小系统差，并有效提高动态重力测量精度。

摘要： 连杆(6)的两端沿轴向移动自如地安装于通过基座(2)的基准点并交叉的两根轴(3a、3b)，利用空气促动器(30)的内部空间(32)的气压将连杆的一端朝向基准点按压，以通过对内部空间相对于连杆的一端的一端位置的容积变化进行外推而求得的容积为零的状态下的连杆的一端位置与基准点之间的间隔(A-B)成为连杆两端间的距离(D-E)以上的方式，使连杆的一端能够移动，通过连结部(31)连结相对于基座能够沿铅垂方向移动的升降部(15)与连杆的另一端。

摘要： 本发明公开一种基于卫星重力异常信息的动态相对重力仪零位漂移补偿方法，包括：(1)按照作业规程基于动态相对重力仪进行测量作业并处理数据，得到测线上的重力异常信息(2)分析得到单条测线上动态相对重力仪输出重力异常的平均值(3)利用卫星重力信息通过插值的方法得到测线不同位置上卫星重力输出的重力异常信息并求其平均值(4)利用卫星重力输出的重力异常信息对近地表相对重力仪输出的重力异常信息进行校准，即得本方案针对动态相对重力敏感器的零位存在非线性漂移的问题，利用测线上卫星重力异常信息对动态相对重力仪的零位进行校准，减小系统差，并有效提高动态重力测量精度。

摘要： 本发明涉及一种承载装置，被布置成相对于设备的第二部分在竖直方向上支撑设备的第一部分，承载装置包括磁性重力补偿器。磁性重力补偿器包括：第一永磁体组件，被安装到第一部分和第二部分中的一个部分并且包括永磁体的至少第一列，第一列在竖直方向上延伸，其中永磁体具有在第一水平方向上或在与第一水平方向相反的第二水平方向上的极化方向，其中竖直相邻的永磁体具有相反的极化方向；第二永磁体组件，安装到第一部分和第二部分中的另一个部分，并且包括永磁体的至少另一列，至少另一列在竖直方向上延伸，其中至少另一列的竖直相邻的永磁体在第一水平方向或第二水平方向上具有相反的极化方向，其中第一永磁体组件至少部分地包围第二永磁体组件。

摘要： 一种重力补偿器，其对受支撑物体进行垂向的重力补偿，所述重力补偿器包括：连接机构，其连接所述重力补偿器与所述受支撑物体，从而在它们之间进行传动；连接至所述连接机构的垂向驱动机构，所述垂向驱动机构驱动所述连接机构进行垂向运动，从而对所述受支撑物体进行垂向补偿；连接至所述垂向驱动机构的悬浮装置，所述悬浮装置使得所述垂向驱动机构浮于承载基部上，以使所述垂向机构可根据所述受支撑装置的移动而在所述承载基部上做相应的移动。由于根据本发明的重力补偿器采用悬浮装置与承载基部连接，因此可以随着受支撑物体的运动而运动，对重力进行实时平衡，使支撑物体处于悬浮状态，从而使支撑物体的运动效率和性能大大提高。

摘要： 本发明涉及定位设备。该定位设备包括至少一个位置传感器、至少一个位置控制器和至少一个位置传动器，其中每个位置传感器测量位置受控装置的位置，其中每个位置控制器使用由每个位置传感器提供的测量信号作为输入信号，以及其中由每个位置控制器生成的输出信号被每个位置传动器使用来控制所述位置受控装置的位置。定位设备还包括重力补偿装置以补偿作用在所述位置受控装置上的重力，其中重力补偿装置包括至少一个重力补偿控制器和至少一个重力补偿传动器，其中每个重力补偿控制器使用由每个位置控制器生成的输出信号作为输入信号，由此生成输出信号以便由每个重力补偿传动器用来补偿作用在所述位置受控装置上的重力。

摘要： 本发明涉及一种承载装置，被布置成相对于设备的第二部分在竖直方向上支撑设备的第一部分，承载装置包括磁性重力补偿器。磁性重力补偿器包括：第一永磁体组件，被安装到第一部分和第二部分中的一个部分并且包括永磁体的至少第一列，第一列在竖直方向上延伸，其中永磁体具有在第一水平方向上或在与第一水平方向相反的第二水平方向上的极化方向，其中竖直相邻的永磁体具有相反的极化方向；第二永磁体组件，安装到第一部分和第二部分中的另一个部分，并且包括永磁体的至少另一列，至少另一列在竖直方向上延伸，其中至少另一列的竖直相邻的永磁体在第一水平方向或第二水平方向上具有相反的极化方向，其中第一永磁体组件至少部分地包围第二永磁体组件。

摘要： 本申请涉及一种气动重力补偿系统的压力控制方法和气动重力补偿系统，所述方法包括：采用自抗扰控制器构建闭环控制回路；设计所述自抗扰控制器中的跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性反馈；测量所述系统中的压力微分，所述扩张状态观测器根据压力微分对所述系统的总和扰动进行估计；根据所述总和扰动对初始控制量进行补偿，将补偿后得到的实际控制量输入被控的重力补偿系统中。本申请提出基于自抗扰技术的高精度压力控制算法，抑制环境及模型双重扰动，实现高精度动态重力补偿；对气源压力变化、负载突变具有较强的鲁棒性。

摘要： 一种重力补偿器，其对受支撑物体进行垂向的重力补偿，所述重力补偿器包括：连接机构，其连接所述重力补偿器与所述受支撑物体，从而在它们之间进行传动；连接至所述连接机构的垂向驱动机构，所述垂向驱动机构驱动所述连接机构进行垂向运动，从而对所述受支撑物体进行垂向补偿；连接至所述垂向驱动机构的悬浮装置，所述悬浮装置使得所述垂向驱动机构浮于承载基部上，以使所述垂向机构可根据所述受支撑装置的移动而在所述承载基部上做相应的移动。由于根据本发明的重力补偿器采用悬浮装置与承载基部连接，因此可以随着受支撑物体的运动而运动，对重力进行实时平衡，使支撑物体处于悬浮状态，从而使支撑物体的运动效率和性能大大提高。

摘要： 本发明涉及定位设备。该定位设备包括至少一个位置传感器、至少一个位置控制器和至少一个位置传动器，其中每个位置传感器测量位置受控装置的位置，其中每个位置控制器使用由每个位置传感器提供的测量信号作为输入信号，以及其中由每个位置控制器生成的输出信号被每个位置传动器使用来控制所述位置受控装置的位置。定位设备还包括重力补偿装置以补偿作用在所述位置受控装置上的重力，其中重力补偿装置包括至少一个重力补偿控制器和至少一个重力补偿传动器，其中每个重力补偿控制器使用由每个位置控制器生成的输出信号作为输入信号，由此生成输出信号以便由每个重力补偿传动器用来补偿作用在所述位置受控装置上的重力。