六杆六铰点六自由度测量装置及其位姿解算

六杆六铰点六自由度测量装置及其位姿解算

作者:师大云端图书馆 时间:2019-06-13 分类:参考文献 喜欢:2383
师大云端图书馆

【摘要】物体在空间具有六个自由度,知道了物体在空间的六自由度变化就能唯一地确定物体在空间位置的变化。六自由度运动机构可以在空间上实现沿三个坐标轴方向的移动和绕三个坐标轴的转动,总共六个自由度的变化。六自由度测量装置是能够测量运动机构空间位姿并且可以跟随被测量的运动机构而在空间发生位姿变化的装置。Stewart六自由度平台模型是并联型六自由度运动机构中最经典的模型,有关于Stewart六自由度平台最早的研究于1965年出现在英国学者Stewart的论文中。Stewart六自由度平台属于并联型机械装置,相比于传统的串联型运动机构,具有运动空间小、刚度大、负载能力强、惯性小、运动精度高和成本较低等优点。运用六自由度测量装置可以对汽车轮胎进行参数测试,来达到对汽车轮胎进行参数优化,提高汽车轮胎的可靠性与耐久性的目的。六自由度测量装置可以对高速动车组的转向架进行参数测试,通过测试结果来对转向架的结构化设计提供参数优化,提高转向架的可靠性与安全性。六自由度运动机构还可以用于制作振动台,可以用于测量发动机模拟系统或者传动系模拟系统的疲劳耐久性试验等。可以说,六自由度运动机构已经出现在了人们生活中的许多角落,提升了人们的生活品质。本文提出了一种新型的3-3铰链点式的六杆六铰点六自由度测量装置,跟以往所有的六自由度测量装置相比较,本文提出的六杆六铰点六自由度测量装置简化了铰链点数目,消除了结构的内部应力,同时从结构设计上保持了很高的运动精度,并且具有很好的通用性。本文分析了六杆六铰点六自由度测量装置的结构特点,为测量装置选取了合适的磁致伸缩位移传感器型号,并且分析了测量装置跟随被测量装置在空间发生六自由度的位姿变化。本文通过空间几何学中两点之间距离与两点之间坐标的关系,建立了磁致伸缩位移传感器装配体的杆长与动坐标连接板装配体上铰链点和静坐标连接板装配体下铰链点两点之间的关系。以此来建立起六杆六铰点六自由度测量装置运动学位姿反解的数学模型,在通过牛顿迭代原理结合测量装置运动学位姿反解的数学模型建立测量装置的运动学位姿正解的数学模型。本文运用Matlab/Simulink软件来完成上述六杆六铰点六自由度测量装置运动学位姿反解和运动学位姿正解的Simulink解算模型的构建,并在给定六个位姿参数正弦激励的情况下对测量装置位姿反解Simulink解算模型进行仿真。通过测量装置位姿反解Simulink解算模型得到的数据,对测量装置位姿正解的Simulink解算模型进行解算验证。本文最后通过实际制作的六杆六铰点六自由度测量装置进行了实验,通过数据采集系统显示的六根杆的杆长数据,即位移传感器测量得到的测量装置跟随被测量装置发生空间位姿变化时的杆长数据,作为测量装置位姿正解Simulink解算模型中的输入条件进行解算,验证测量装置位姿正解的Simulink解算模型计算结果是否与测量装置在空间发生的六自由度变化一致,并分析误差原因。综上所述,本文首先提出了一种新型的六杆六铰点六自由度测量装置,并提出了该测量装置位姿正反解的Simulink解算模型,最后通过实验来对测量装置位姿正解Simulink解算模型的正确性进行了验证,即验证了所提出的六杆六铰点六自由度测量装置可以完成对运动机构空间六自由度变化的测量。为日后该测量装置的应用奠定了基础。
【作者】宋建;
【导师】苏建;
【作者基本信息】吉林大学,载运工具运用工程,2014,硕士
【关键词】测量装置;Stewart平台;Solidworks;位姿解算;MATLAB/Simulink;

【参考文献】
[1]刘博峰.基于产业价值链的大众汽车金融公司发展战略研究[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[2]吴黎舒.基于NALM的被动锁模光纤激光器技术研究[D].北京交通大学,光通信与移动通信,2013,硕士.
[3]唐婷婷.音乐剧演唱特点对传统声乐教学的启示[D].南京艺术学院,2004,硕士.
[4]王振兴.基因组浏览器底层数据的分析与集成[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[5]杨洋.肉食动物细小病毒重组疫苗研究[D].吉林大学,预防兽医学,2013,硕士.
[6]段福宽.计算机辅助飞机油量分析[D].南京航空航天大学,航空宇航制造工程,2004,硕士.
[7]贾芳.分析师对创业板公司股票评级的信息含量及影响因素[D].华中科技大学,企业管理,2012,硕士.
[8]王亚飞.介孔碳的制备及其用于超级电容器电极材料的研究[D].燕山大学,2014.
[9]陈东宁.分形及小波分析在液压泵故障诊断中的应用研究[D].燕山大学,机械电子工程,2004,硕士.
[10]方圆.中银保险安徽分公司绩效管理方案优化研究[D].安徽大学,工商管理,2014,硕士.
[11]赵瑞.动脉自旋标记在胶质瘤分级的应用[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[12]生庆海.市场多广价值多大制约因素中国婴幼儿奶粉市场三问[J].乳品与人类.2003(06)
[13]罗圣亮.论不公平关联交易中公司债权人的保护[D].扬州大学,民商法学,2011,硕士.
[14]涂庆华.数据挖掘在高校人事管理系统中的应用研究[D].南京理工大学,2004.
[15]马俪玲.广州联通集团客户营销管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[16]王玉峰.自主移动机器人地图构建、探索及定位研究[D].大连理工大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[17]段云峰杨凤年宋俊德.数据仓库必不可少[N].计算机世界,2002-04-15D41.
[18]邱望志.燃油热熔釜热效优化分析及设计[D].西安工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[19]石柯.球阀开启过程的瞬态数值模拟与实验研究[D].浙江理工大学,流体机械及工程,2014,硕士.
[20]雷惊庭.公共政策制定中的公民电子参与问题研究[D].华中师范大学,行政管理,2012,硕士.
[21]康卓,黄竞伟,李艳,康立山.复杂系统数据挖掘的多尺度混合算法[J].软件学报,2003,07:1229-1237.
[22]徐泽宇.第三人侵害劳动债权研究[D].华中师范大学,法律,2014,硕士.
[23]吕冰冰.正当防卫司法认定[D].黑龙江大学,法律,2013,硕士.
[24]张颖.H.264标准视频解码优化研究[D].浙江大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[25]李伟.纯净及过渡金属掺杂碳硅纳米带的理论计算[D].哈尔滨工业大学,2011.
[26]徐龙.日粮因子对肉牛的脂肪酸消化代谢、生长效率、胴体品质及牛肉中脂肪酸组成的影响[D].内蒙古农业大学,农产品加工及贮藏工程,2013,博士.
[27]刘恒威.基于概念图的动画剧本生成的研究[D].西北大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[28]朱佳.具有测量数据丢失及系统时延的大系统鲁棒H_∞控制[D].南京邮电大学,控制工程(专业学位),2013,硕士.
[29]周俊文,马文石.石墨烯及其纳米复合材料的研究[J].化工新型材料,2010,03:26-28.
[30]蔡璐.新型金刚烷药物中间体的合成[D].广东工业大学,应用化学,2011,硕士.
[31]曹亮.铝镁复合氧化物对丙酮气相合成异佛尔酮催化活性影响的研究[D].华东理工大学,化学工程,2014,硕士.
[32]王晓茹,魏星,张鹏.基于超导磁储能的电力系统机电扰动传播控制[J].电力系统自动化,2013,01:155-160.
[33]王哲.个人与组织价值观匹配对组织承诺的影响研究[D].辽宁大学,企业管理,2012,硕士.
[34]张轶.内置钢管高性能混凝土剪力墙受力性能及设计方法研究[D].长安大学,结构工程,2014,硕士.
[35]陈爽.基于ArcGIS的Web地理信息服务系统的研究与实现[D].沈阳师范大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[36]赖小琼.改性醇汽油添加剂的研究与应用[D].海南大学,材料学,2014,硕士.
[37]李俊良.甜菜miRNA生物信息学预测及耐盐相关miRNA表达分析[D].哈尔滨工业大学,生物学,2014,硕士.
[38]杜越群.血清褪黑素在帕金森病发生发展中变化的研究[D].福建医科大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[39]胥桂仙,杨丹丹,高旭,陈立新.中文文本挖掘中姓名特征提取技术的研究[J].中央民族大学学报(自然科学版),2003,04:351-355.
[40]罗明愉.基于ISO17025的标准件检测实验室的质量管理体系研究[D].浙江工业大学,2013.
[41]王欢.危险驾驶罪若干问题研究[D].吉林大学,法律,2012,硕士.
[42]黄科朝,胥晓,李霄峰,贺俊东,杨延霞,郇慧慧.小五台山青杨雌雄植株树轮生长特性及其对气候变化的响应差异[J].植物生态学报,2014,03:270-280.
[43]邹雨枫.第三方物流T公司的合作伙伴关系管理研究[D].东华大学,物流工程(专业学位),2014,硕士.
[44]霍兵勇.钢筋混凝土受弯构件动力参数识别和损伤诊断研究[D].湖南大学,结构工程,2014,博士.
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[46]陈奕冰.葛花多糖对辐射损伤小鼠保护作用的研究[D].吉林大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,硕士.
[47]刘华.论拾得信用卡并使用行为的定性[D].湘潭大学,法律,2011,硕士.
[48]谢高地,肖玉,鲁春霞.生态系统服务研究:进展、局限和基本范式[J].植物生态学报,2006,02:191-199.
[49]李恒.复Clifford分析中复正则函数的一些性质[D].河北师范大学,基础数学,2012,硕士.
[50]孙超.急性乙型肝炎前驱期发热与肝衰竭的相关性研究[D].山东大学,内科学,2013,硕士.

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