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《哈尔滨工业大学》 2006年
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六自由度运动模拟器结构参数分析设计

刘小初  
【摘要】: 六自由度运动模拟器是对飞机、舰船、宇航和车载设备等进行动态性能和可靠性研究的模拟试验装置,也是相应飞行员、船员及车辆驾驶员进行飞行模拟训练、舰船航行模拟训练和车辆驾驶模拟训练的有力手段。随着国内外研究的深入,其应用范围不断扩大,今天的六自由度运动模拟器在汽车制造领域、航空航天领域、船舶、机器人、工业及民用娱乐领域都有广阔的应用。 本文对六自由度运动模拟器运动学和动力学进行了分析。运动学主要针对机构位置分析,包括机构位置反解分析和位置正解分析,台体运动参数的确定和液压缸速度及加速度的计算。动力学运用牛顿-欧拉法进行分析,由运动平台的运动参数得出各个液压缸的驱动力。 六自由度运动模拟器各项功能和性能的实现与它结构参数的选择是密切相关的,设计优化的目的就是要找到一组最优的结构参数,以实现功能并达到需要的性能指标。本文研究了六自由度运动模拟器结构参数优化设计的实用方法即‘参数分段组合法优化’。 本文对六自由运动模拟器的干涉进行了分析,绘制了液压缸与铰轴的夹角分布图,计算了上平台与液压缸的夹角,这些分析计算的结果为无干涉设计提供了依据和保障。 本文研究了全数字原型仿真系统,对此系统进行了改进和完善,得到了由结构参数快速进行原型系统仿真的方法,由全数字原型系统来验证优化设计结果。 本文最后根据实际的设计要求,优化设计了一个六自由度运动模拟器。通过这个例子验证了前面的设计优化方法以及干涉分析和快速仿真的可行性与正确性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH122

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 魏伟;;六自由度摇摆台机械结构中铰轴的设计[J];科技资讯;2012年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 唐建林;基于模型的液压六自由度运动平台自适应控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 姚太克;一类三自由度并联机构的特性研究与优化设计[D];中国科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 温海营;六自由度坦克驾驶模拟器设计优化及其轨迹规划[D];大连理工大学;2011年
2 张家超;驾驶模拟器数据采集系统硬件电路设计[D];山东理工大学;2011年
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5 隋小川;模拟运输工况的并联机器人控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 刘首伟;基于VRML的Stewart平台结构干涉校核研究[D];大连海事大学;2010年
7 李盈;船舶运动模拟器控制技术研究[D];江苏科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 姚建均;王立权;王贤成;贾鹏;张忠林;;基于人工神经网络的电液伺服系统加速度谐波辨识[J];兵工学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 阮久宏;荣学文;吴三友;;凿岩机器人液压系统ADRC控制器设计与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙立宁;李长峰;曲东升;刘彦武;;ICF精密并联机器人系统的研制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 胡英;吴德烽;;一种柔性检测机器人的运动学研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 张尚盈;;双闭环控制工作辊弯辊系统[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
7 赵慧;张尚盈;;液压驱动Stewart平台位姿控制仿真[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
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10 徐德红;李小平;;波束波导系统中反射镜精密调整机构的设计与分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
4 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
5 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
7 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
8 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
9 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
10 吴伟光;基于并联机构的多维减振装置及其主动控制技术的研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
2 周谦;工业机器人离线编程及其在光纤激光加工平台中的应用[D];山东科技大学;2010年
3 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
4 张祖华;2-PPa移动并联机构运动学设计[D];浙江理工大学;2010年
5 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
6 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
7 穆星科;多足机器人运动控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵强,李洪人,张铁柱;基于遗传算法的六自由度舰船运动模拟器的参数优化[J];船舶工程;2004年02期
2 潘春萍,欧鸿,王永亮;六轴并联机器人系统辨识[J];长春理工大学学报;2004年04期
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6 宋伟刚,张国伟;基于径向基函数神经网络的并联机器人运动学正问题[J];东北大学学报;2004年04期
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9 黄真;曲义远;;空间并联机器人机构的特殊位形分析[J];东北重型机械学院学报;1989年02期
10 黄真;方跃法;;六自由度并联机器人的随机位姿误差分析[J];东北重型机械学院学报;1989年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张永芳;吕延军;段宝岩;;并联Stewart机器人的自抗扰控制技术及其应用[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏玉鑫;大射电望远镜精调Stewart平台的优化、分析与控制[D];西安电子科技大学;2002年
2 李秦川;对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D];燕山大学;2003年
3 李仕华;几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D];燕山大学;2004年
4 于大泳;六自由度运动模拟器精度分析及其标定[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 贺利乐;含五杆闭链的并联机构构型综合及主要运动性能分析研究[D];西安理工大学;2006年
6 齐明;一类2R1T三自由度并联机构的设计理论与方法研究[D];天津大学;2007年
7 吴博;基于定量反馈理论的飞行模拟器运动平台控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 延皓;基于液压六自由度平台的空间对接半物理仿真系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 常同立;空间对接动力学半物理仿真系统设计及试验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 陈华;Stewart平台位置正解构型分岔及尺度综合问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
2 朱海宁;PRS-XY型串并联机器人全域性能及其优化研究[D];南京理工大学;2012年
3 王海东;并联机器人机构构型与性能分析[D];燕山大学;2001年
4 董彦 ;六自由度飞行模拟器运动平台仿真[D];南京航空航天大学;2003年
5 邬昌峰;6-SPS并联机器人工作空间研究及其优化设计[D];合肥工业大学;2003年
6 张绪华;6-THRT并联机器人运动学性能研究[D];南京理工大学;2004年
7 张红强;工业机器人时间最优轨迹规划[D];湖南大学;2004年
8 徐颖;汽车驾驶模拟器的实时数据采集与控制系统[D];吉林大学;2004年
9 张代义;舰船运动模拟器技术研究[D];合肥工业大学;2005年
10 李营;六自由度坦克驾驶模拟器开发[D];吉林大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 栗英杰;孟炎;刘铁军;杨兆海;潘春祥;;六自由度并联机床逆解方法[J];长春工业大学学报(自然科学版);2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白林;六自由度电动平台控制系统设计[D];大连海事大学;2011年
2 陈晓光;双端虎克铰并联运动模拟器机构的分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 曹仁磊;商用车运行环境试验平台研究与开发[D];长安大学;2010年
4 袁佳洁;遥操作工程机器人运动觉提示平台的设计与实现[D];广东工业大学;2012年
5 陈云;基于SimMechanics和VRML的6-dof并联振动平台的运动仿真[D];吉林大学;2012年
6 姜玉成;四自由度高速并联机器人机构特性分析与动力学研究[D];大连理工大学;2012年
7 邵小娟;车辆驾驶模拟器控制系统的设计与实现[D];西南交通大学;2012年
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10 刘一凡;飞行仿真导航系统的研究与实现[D];吉林大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于靖军,毕树生,宗光华,赵玮;面向生物工程的微操作机器人机构型综合研究[J];北京航空航天大学学报;2001年03期
2 黄真;曲义远;;空间并联机器人机构的特殊位形分析[J];东北重型机械学院学报;1989年02期
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6 赵慧,韩俊伟,张尚盈,赵强,李洪人;六自由度并联机器人运动学分析和计算[J];机床与液压;2003年03期
7 金琼,杨廷力,刘安心,姚芳华,罗玉峰;基于单开链单元的三平移一转动并联机器人机构型综合[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2001年03期
8 曲义远,黄真;空间六自由度多回路机构位置的三维搜索方法[J];机器人;1989年05期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄艳俊,苏建刚;用于机载火控性能测试的六自由度运动模拟器参数设计[J];液压与气动;2005年03期
2 刘丁;刘晓丽;杨延西;;基于遗传优化自抗扰控制器的机器人无标定手眼协调[J];机器人;2006年05期
3 肖英奎,赵丁选,石祥钟,尚涛;六自由度电液伺服式并联机构的设计[J];液压与气动;2004年08期
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7 郝轶宁,王军政,汪首坤;六自由度摇摆台的空间位置解算和误差分析[J];液压与气动;2002年03期
8 李世保,刘常波,彭达胜,任正斌,解贵新;潜艇六自由度运动仿真器[J];计算机仿真;1996年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 时晨;孙利民;周海俊;何鹏;;考虑非线性和刚度影响的斜拉索阻尼器参数优化[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
5 卢志刚;李伟;冀尔康;吴士昌;;微粒群算法优化设计自适应滤波器[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
6 周廷虎;李幼木;王安;李华;;安康联营电站机组一次调频性能试验[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C];2009年
7 刘志强;沈永秋;;工艺参数对硫氮碳共渗层摩擦学性能的影响[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1992年
8 王文平;李元宗;;应用遗传算法优化PID控制器参数[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
9 文绍纯;罗飞;陆婷;莫鸿强;;煮糖过程的神经网络模型及其参数优化[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
10 孟宏;翟婉明;王开云;张志宏;;高性能机车转向架的研发[A];快速提升铁路建设与装备现代化技术促进铁路跨越式发展——中国科协第五届青年学术年会第九分会场论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 安世亚太 杨振亚;基于笛卡儿网格的六自由度运动模拟(一)[N];中国航空报;2006年
2 杨琨;上海馆今起开放全部展项[N];中国贸易报;2010年
3 顾永强 胡燕玲;泵上掺水参数优化推荐作法[N];中国石油报;2007年
4 本报记者 王金法通讯员 宋媛;精细管理是法宝[N];中国石化报;2007年
5 本报记者 赵三明;模拟测试技术可大幅降低制造商开发成本[N];中国工业报;2009年
6 刘长海;齐二机与上海交大建立合作关系[N];中国工业报;2006年
7 庞先斌;1257万千瓦时电量从何来?[N];中国石化报;2007年
8 本报记者 刘艳荣;863科技大展机器人风头出尽[N];大众科技报;2001年
9 郭涛;这里的表演很精彩[N];中国高新技术产业导报;2007年
10 杨斌通讯员 张妍;山东移动开展“创精品网络”意见征集活动[N];人民邮电;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
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3 金振林;新型六自由度正交并联机器人设计理论与应用技术研究[D];燕山大学;2002年
4 唐建林;基于模型的液压六自由度运动平台自适应控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 周明;微细电火花加工放电状态辨识与预测的理论和方法[D];大连理工大学;2006年
6 孙坚;基于生物智能的六自由度并联机构运动控制及其仿真研究[D];东华大学;2009年
7 赵志斌;基于NLP建模的ICPT系统参数优化[D];重庆大学;2012年
8 孙裕晶;虚拟样机技术及其在精密排种部件设计中的应用[D];吉林大学;2005年
9 肖友刚;多支承回转窑接触体系的力学特征研究及参数优化[D];中南大学;2004年
10 于大泳;六自由度运动模拟器精度分析及其标定[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小初;六自由度运动模拟器结构参数分析设计[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 李营;六自由度坦克驾驶模拟器开发[D];吉林大学;2005年
3 王超;浮体六自由度测量系统的硬件设计与实现[D];大连理工大学;2004年
4 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
5 时军委;运动模拟器性能与综合试验台再现精度研究[D];上海交通大学;2012年
6 张丹丹;高压特种作业机械手的研究[D];吉林大学;2011年
7 陈树涛;非接触式双CCD浮体六自由度测试仪的图像研究[D];大连理工大学;2004年
8 梁天赋;多自由度运动模拟器动力学建模及控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 彭皓;卫星运动模拟器的结构设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 魏玉凤;纳米六自由度微动工作台机械设计[D];合肥工业大学;2004年
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