六自由度

摘要： 为了对自动化生产线上料工位的六自由度机械臂进行控制,在IAP15W4K58S4单片机最小系统的基础上设计了机械臂控制电路,主要包括电源接口电路、程序下载电路和无线信号收发电路。采用模块化程序设计思路,编程实现了A/D转换、串口通信、舵机脉宽调制控制等功能。利用Proteus进行了脉宽调制控制程序仿真,通过正交试验对机械臂的定位误差进行了测试。仿真运行结果表明该机械臂控制电路能控制6个关节舵机按照要求协调运动,测试结果表明机械臂末端中心的定位误差不超过2 mm,满足物料抓取和定位的一般要求。

摘要： 为研究Stewart型六自由度并联运动平台的运动学正解,首先建立了空间运动数学模型,对坐标变换、复合姿态和逆解进行了分析计算。其次,提出了一种隐函数图解法,借助MATLAB能在1s内快速解算出平台的运动学正解,误差仅在0.05%内。最后,阐述了MATLAB/SimMechanics仿真模型的建立过程,实现了运动姿态可视化效果,并给定轨迹进行模拟,结果与预设相符,进一步验证了方法的正确性与可靠性,有助于对运动平台快速准确地控制。

摘要： 在舰船航行中,需要研制出六自由度舰船运动轨迹跟踪模拟器,对航海的海况进行模拟,为开展适应性训练提供平台。六自由度运动轨迹跟踪要综合考虑各种摇摆状况,借助算法规划舰船运动轨迹,进而提升舰船运动模拟技术水平。本文基于六自由度舰船运动模拟平台的技术要求,选择舰船运动机构模型,并提出六自由度运动轨迹跟踪算法,对运动轨迹模拟器的参数进行优化。通过仿真实验验证运动轨迹跟踪算法的精确度,保证了运动轨迹模拟器的性能。

摘要： 阐述六自由度运动平台并联结构和传统的串联结构各自的性能和优缺点,探讨六自由度平台的发展现状、存在的缺点,提出相应的改进措施。

摘要： 空投鱼雷落点位置影响着鱼雷对目标的搜索概率,对空投鱼雷空中运动过程进行合理简化,建立了坐标系、坐标系转换矩阵、鱼雷空投六自由度运动模型,提出一种计算降落伞拉直段和充气段受力的方法。选取某型空投鱼雷进行测绘建模,得到全雷结构参数,基于Simulink进行不同初始投雷条件的仿真实验,得到了鱼雷入水参数以及受定常风影响的散布规律。仿真结果表明降落伞有效降低了鱼雷入水速度,并具有良好稳定性,为空投射表编制、实战应用提供理论支持。

摘要： 为了解决传统分拣过程中效率低下的问题,文中采用LabVIEW设计了机械臂分拣系统,通过将不同位置、形状的目标进行分拣,并在PC端获得对目标的统计信息,利用LabVIEW读取目标信息数据,通过判断选出合适的数据组,并将其转化为串口通信指令发送给机械臂控制板,解析指令后按步骤完成分拣操作。实验结论显示,系统上位机可同步显示目标数量,并绘制出目标物体在载物台上的坐标图,机械臂的操作精确度调整简便易行。

摘要： 以那智工业机器人为研究对象,基于工业仿真软件,利用C#在Visual Studio平台上开发了一个机器人在线控制与运动仿真系统。针对市面上工业软件的离线编程以及示教编程的局限性,通过TCP/IP协议以及Socket通信实现上位机对机器人的在线控制,通过工业仿真软件以及编程语言,利用RRT算法实现了机器人的智能路径规划。

摘要： 为提高大推力火箭发动机试验用DN600涡轮流量计在液氧中的测量精度,采用六自由度(6DOF)模型结合流体仿真方法对涡轮叶片进行优化设计。首先,基于水介质下涡轮流量计的仪表系数,构造高保真流体仿真模型。然后,通过热固耦合仿真建立低温液氧下流量计的冷缩等效模型,并利用流体仿真获取水介质和液氧中流量计仪表系数的等效关系。最后,以仪表系数的线性度误差最小化为优化目标,通过正交试验优化涡轮叶片的中径来流角、轴向宽度和重合度。仿真结果表明:涡轮流量计在液氧和水介质中的仪表系数成正相关;优化的中径来流角、轴向宽度和重合度分别为55°、55 mm、1;相比于原始结构,优化后涡轮流量计的仪表系数线性度误差降低了0.1045%,其测量精度显著提升。

摘要： 为研究超声速环境下云爆式子母弹分离过程与多体间的气动干扰,通过耦合求解流动控制方程、刚体动力学方程与运动学方程,对不同分离条件下分离过程进行了数值模拟,并对多体非定常流场特性、分离方案与作动形式对子弹运动过程的影响开展了讨论。结果表明:分离运动初期母弹凹腔内流场对子弹姿态影响显著,通过提高弹间分离初速或采用气囊式分离方案可以有效降低腔内流动的影响,另更早张开弹翼也可有效抑制分离过程中子弹的角运动,使子弹姿态趋于平稳,有助于提高分离安全性。

摘要： 电磁发射的脱壳穿甲弹出炮口初速高达6Ma以上,在气动力作用下弹托会自动脱离弹体,脱壳过程稳定与否直接影响后续弹体的飞行。为了分析脱壳过程流场特性与弹托的运动姿态,利用动网格技术建立了流体力学与6DOF刚体动力学耦合的数值仿真模型,分析了脱壳过程中激波与弹体弹托相互作用以及弹托分离的规律。结果表明:首先弹托迎风槽处高压与其外表面凸起处的斜激波为弹托提供了翻转力矩,弹托与弹体之间产生的激波遇到壁面发生反射叠加耦合效应,导致表面压力增大,弹托受到径向力,与弹体逐渐分离。随着弹托轴向与径向位移增加,弹体与弹托气流耦合作用降低,各自自由飞行。同时激波耦合效应对弹体表面产生了额外压力,引起气动参数剧烈变化,对脱壳过程弹体的飞行产生了干扰。

摘要： 目前国产机器人离线编程技术在工业焊接、打磨、喷涂等领域的发展与应用尚不成熟,工人仍主要采用示教编程方式,人工示教不仅耗费大量的时间,也很难得到高质量的加工结果,尤其难以适应现代企业复杂多样、不同规格非标工件的柔性加工需求.课题组经过近两年的研究与开发,解决了机器人运动学、轨迹优化、运动模拟等关键技术,采用VTK(VisualizationToolkit)可视化技术,基于Visual Studio VC++平台实现自主开发出六自由度工业机器人离线编程系统,能够完成焊接、打磨、喷涂等复杂作业的轨迹规划和自动编程等.

摘要： 随着航天任务的日益复杂,对航天器结构机构的精度要求日趋增高.针对精度要求较高的空间展开机构装配,本文设计了一种空间六自由度精密调整装置,描述了装置的设计方案和工作原理,对装置的装调精度进行了理论计算,并进行了试验验证.试验表明该装置沿X、Y、Z三个平移方向上的装调精度达到0.002mm,沿α、β、γ三个转动方向上的装调精度达到0.003°,性能指标完全满足空间展开机构的高精度装配要求.

摘要： 船冰碰撞是一个复杂的动力学过程,如何得到碰撞中的冰载荷一直是船舶碰撞研究领域的热点之一.本文基于六自由度数值理论利用Fortran语言编程模拟一艘33万吨油船在层冰中稳定连续破冰时的六自由度运动及所受到的冰载荷,与Lindqvist经验公式计算的平均冰载荷计算结果相对比.最后基于非线性有限元理论及弹塑性理论利用Dytran对其碰撞进行数值仿真,模拟了船首及层冰的接触碰撞过程,并与上述计算冰载荷进行比较.

摘要： 本文以车辆冷却模块为研究对象,在车辆冷却模块及其安装梁等位置布置加速度传感器,采集车辆在试车场的道路加速度信号.最后编辑试验车的道路加速度信号,并以该信号为道路模拟六自由度振动试验的目标信号,在实验室完成冷却模块的振动可靠性验证。

摘要： 针对电力机器人控制需要,提出了一种六自由度控制系统,该控制系统可以控制6台直流电机的正转和反转,6台电机之间能够实现互锁;能够通过遥控装置对电机的正反转切换进行远距离遥控.

摘要： 对近年研制的FL、FK系列六自由度仪器系统进行介绍.传感器收发机理,多运动体同步实时采集硬件接口与执行软件,建立仪器系统技术应用方法.并介绍用户在物理水池港工实验中的案例等.

摘要： 在针对六自由度工业涂胶机器人运动学分析的基础上,利用正向及逆向运动学对涂胶机器人进行轨迹规划.分别针对无姿态要求的点对点运动方式及有姿态要求的特定轨迹运动方式进行两种不同的轨迹规划.首先,运用MATLAB强大的矩阵运算能力编写运动学分析程序.然后根据具体的运动方式及运动轨迹获得轨迹规划所需要的运动轨迹数学表达式.最后再根据数学表达式利用编写好的运动学分析程序进行轨迹规划.

摘要： 道路模拟振动台是进行汽车及其零部件室内道路模拟试验的关键基础设备之一。本文在分析道路模拟试验国内外现状的基础上，提出了一种基于六自由度并联机构的汽车道路模拟振动平台。阐述六自由度运动的同步记录与同步再现控制技术，实现对道路不平度的信号采集和模拟再现。着重分析了并联机构运动学特征，提出一种快速的运动学正解算法，以克服传统数值解法计算量大及对初值敏感的影响，从而实时获取试验台姿态偏差。试验结果验证了应用六自由度并联机构进行整车道路模拟试验开发的可行性。

摘要： 传统主从式编队常采用线性化反馈控制,很难满足复杂高精度空间飞行器编队要求。针对主从式飞行器相对平动和相对转动运动进行建模,进而得到统一的六自由度飞行器编队的非线性动力学模型。基于所得模型,设计了六自由度飞行器编从控制的滑模控制器和积分反推控制器,并给出基于Lyapunov的严格数学证明。仿真结果表明,控制器能够保证从飞行器六自由度运动跟踪误差的一致渐近收敛,为空间飞行器在轨服务等飞行器编队实际应用提供了理论参考。

摘要： 研究非合作目标近距离逼近段的相对导航制导和控制技术.采用状态估计方法,结合航天器的动力学模型建立了一个高保真的六自由度自主交会对接仿真模型,设计了基于单目视觉的导航滤波器以及PD对接控制方案,在一个较真实的闭环GN&C环境下模拟了近距离逼近段两航天器间自主交会过程.数值仿真分析了开环控制下的导航性能以及闭环控制下的导航/控制性能,结果表明各项技术指标均满足自主交会对接任务要求.

摘要： 一种用于虚拟现实(VR)、混合现实(MR)、增强现实(AR)、计算机视觉和图形系统的向后兼容性的设备和方法。该设备和方法使得能够在支持较少自由度的设备上以更多自由度渲染音频数据。该设备包含存储器，其被配置为存储表示在多个捕获位置捕获的声场的音频数据、使音频数据能够被渲染以支持N个自由度的元数据、以及使音频数据能够被渲染以支持M个自由度的适配元数据。该设备还包含被耦接到该存储器上的一个或多个处理器，该处理器被配置为：基于该适配元数据，适配音频数据以提供M个自由度，以及基于适配的音频数据生成扬声器馈送。

摘要： 本发明涉及一种六自由度可控式磁悬浮机构及其六自由度控制方法。所述六自由度可控式磁悬浮机构包括定子、浮子、浮子状态检测系统、悬浮驱动系统和平转驱动系统；所述定子包括定子基座、设置在定子基座中心位置上的定子吸合磁体以及设置在定子基座上的托举磁环；所述托举磁环呈圆环状设置并以定子吸合磁体为圆心；所述浮子包括浮子基座、设置在浮子基座中心位置上的浮子吸合磁体以及设置在浮子基座上的浮子悬浮磁体。本发明将悬浮、定位与位置调整这三大功能模块进行完全的分离，并且加装了平转驱动系统，因此，本发明磁悬浮机构除了能完成悬浮功能之外，还能够在一定范围内任意控制浮子的悬浮高度、悬浮角度、悬浮旋转速度等。

摘要： 本发明提出二自由度位移测量的法布里珀罗光栅干涉仪及其测量方法和六自由度干涉仪，所述二自由度位移测量干涉仪包括激光光源、分光镜、光栅、二自由度位移发生装置、用于形成第一F‑P腔具有部分透射表面1的光学器件、用于形成第二F‑P腔具有部分透射表面2的光学器件、光电探测模块1、光电探测模块2和信号处理模块；本发明所述二自由度位移测量干涉仪及其测量方法将可动的光栅作为被测目标腔镜，两F‑P腔基本单元对称放置，实现以光栅栅距为基准的、对光栅面内平动位移的测量和以激光波长‑光栅栅距为基准的、对垂直光栅面的运动的测量。本发明还以二自由度F‑P光栅干涉仪作为测头，以四测头布局实现对光栅平面的六自由度测量。

摘要： 本发明公开了一种四自由度空间至六自由度空间的三维坐标传递方法，属于空间测量领域；包括测量场点在四自由度空间坐标系中的三维坐标、四自由度空间坐标系纵轴旋转角度θh、参考运动坐标系原点与四自由度空间坐标原点连线的长度及其与纵轴的夹角；通过坐标传递矩阵，将场点坐标从四自由度空间传递至参考运动坐标系；根据参考运动坐标系纵轴旋转角度Φz，获得实时运动坐标系，实现场点坐标从参考运动坐标系向实时运动坐标系的传递；最后，通过改变θh和Φz的角度值，获得六自由度空间三维坐标的全空间表述。本发明解决了基于四自由度系统实现复杂六自由度系统功能的工程问题；使四自由度系统低成本地实现六自由度系统功能进入可实施的技术阶段。

摘要： 本发明公开了一种仿真六自由度机器人与实体六自由度机器人同步运动装置，通过设置构建模块、计算模块和仿真模块，可以仿真机器人的运动，观察相关机器人控制算法的控制效果，通过设置包括若干关节的实体六自由度机器人，数据模块和服务器模块，通过服务器模块将数据模块根据计算模块得出的仿真六自由度机器人各关节偏转角度生成的自定义数据帧发送给机器人控制模块，由机器人控制模块控制实体六自由度机器人的各关节的转动反向和转动速度，实现实体机器人和仿真机器人的同步运动，方便研发人员通过实体机器人的运动状态，实时观察相关算法的控制效果。

摘要： 本发明涉及一种六自由度可控式磁悬浮机构及其六自由度控制方法。所述六自由度可控式磁悬浮机构包括定子、浮子、浮子状态检测系统、悬浮驱动系统和平转驱动系统；所述定子包括定子基座、设置在定子基座中心位置上的定子吸合磁体以及设置在定子基座上的托举磁环；所述托举磁环呈圆环状设置并以定子吸合磁体为圆心；所述浮子包括浮子基座、设置在浮子基座中心位置上的浮子吸合磁体以及设置在浮子基座上的浮子悬浮磁体。本发明将悬浮、定位与位置调整这三大功能模块进行完全的分离，并且加装了平转驱动系统，因此，本发明磁悬浮机构除了能完成悬浮功能之外，还能够在一定范围内任意控制浮子的悬浮高度、悬浮角度、悬浮旋转速度等。

摘要： 本发明公开了一种基于二自由度超声电机的六自由度并联运动平台，包括超声电机底座模块、并联运动平台模块和万向旋转支承杆模块。本发明采用超声电机与并联运动平台结合的设计，使上活动平台实现六个自由度的高精度瞬时运动，包括横向移动、纵向移动、升降、俯仰、偏航和横滚，解决了六自由度并联运动平台工作时不便调节和工作精度不高的问题；万向旋转支撑杆模块采用上端球副，中间燕尾滑槽配合和下端万向节副的运动副结构，以实现万向旋转支承杆在多个方向的灵活调整，对上活动平台起到辅助支撑作用，增强结构刚度；通过螺栓连接加装外壳的设计，以起到防尘、降噪和保护内部零件的功能。

摘要： 本发明提出二自由度位移测量的法布里珀罗光栅干涉仪及其测量方法和六自由度干涉仪，所述二自由度位移测量干涉仪包括激光光源、分光镜、光栅、二自由度位移发生装置、用于形成第一F‑P腔具有部分透射表面1的光学器件、用于形成第二F‑P腔具有部分透射表面2的光学器件、光电探测模块1、光电探测模块2和信号处理模块；本发明所述二自由度位移测量干涉仪及其测量方法将可动的光栅作为被测目标腔镜，两F‑P腔基本单元对称放置，实现以光栅栅距为基准的、对光栅面内平动位移的测量和以激光波长‑光栅栅距为基准的、对垂直光栅面的运动的测量。本发明还以二自由度F‑P光栅干涉仪作为测头，以四测头布局实现对光栅平面的六自由度测量。

摘要： 本发明公开了一种四自由度空间至六自由度空间的三维坐标传递方法，属于空间测量领域；包括测量场点在四自由度空间坐标系中的三维坐标、四自由度空间坐标系纵轴旋转角度θh、参考运动坐标系原点与四自由度空间坐标原点连线的长度及其与纵轴的夹角；通过坐标传递矩阵，将场点坐标从四自由度空间传递至参考运动坐标系；根据参考运动坐标系纵轴旋转角度Φz，获得实时运动坐标系，实现场点坐标从参考运动坐标系向实时运动坐标系的传递；最后，通过改变θh和Φz的角度值，获得六自由度空间三维坐标的全空间表述。本发明解决了基于四自由度系统实现复杂六自由度系统功能的工程问题；使四自由度系统低成本地实现六自由度系统功能进入可实施的技术阶段。

摘要： 实现六自由度测试的四自由度声呐吊装平台扩展安装装置，属于声呐吊装平台装置技术领域。该装置包括：旋转臂定位卡盘、主旋转臂、从旋转臂锁紧箍、从旋转臂、定位螺栓。该装置通过调节主旋转臂在旋转臂定位卡盘上的固定安装角度以及从旋转臂相对主旋转臂的旋转角度实现四自由度扩展至六自由度测试的需求，灵活性强；装置有五个主要部件构成，部件间、装置与吊装平台间及装置与被测声呐间通过各组件上的定位孔可实现固定安装，适装性强；可拆卸成小体积组件，便于运输和贮存，便携性强；主旋转臂固定角度的调节以及从旋转臂相对主旋转臂的旋转角度分别通过旋转臂定位卡盘及旋转臂锁紧箍读数窗口直接读出，直接获取调节量信息，直观性强。