摘要：轮地相互作用地面力学在月球车的设计、性能评价、控制和仿真等方面具有重要作用,是目前基于动力学进行月球车相关研究的瓶颈。基于此,利用针对月球车开发的车轮—土壤相互作用测试系统进行试验,结合试验数据对传统车辆轮地相互作用正应力和切应力分布模型进行修正,并分析月球车轮刺高度对应力分布的影响,从而提出随滑转率变化改变沉陷指数的经验公式,以反映土壤侧向流动等引起的滑转沉陷。对应力分布公式积分得到集中力/力矩计算模型,并结合试验数据进行验证。在载荷为80N,滑转率从0.05增加到0.6时,模型对于车轮垂直载荷、挂钩牵引力和驱动力矩的计算值与试验数据相比,相对误差不超过10%。模型能够反映滑转沉陷和轮刺效应,可以有效地用于月球车轮地相互作用力学的计算。

摘要：本文介绍了工作在封闭、狭窄、多障碍环境中的１５５ＨＰ２装填机器人操作机的总体结构和工作原理，着重阐述了整机设计中的关键问题以及其特殊型式的自锁手的研制。

摘要：针对核电救灾环境机器人作业需求,面向旋拧阀门末端接触力的鲁棒性问题,开展了基于阻抗控制的阀门轴向位置自适应跟踪研究,实现了自适应阻抗控制对阀门轴向位置的有效跟踪。阻抗控制可以较好地实现对接触力/位置动态响应的调节却无法做到精确的位置跟踪,且对末端接触不稳定的鲁棒性较差。为在旋拧阀门中解决该问题,设计了一种鲁棒性更好的新型阻抗模型,并结合自适应控制设计了基于新型阻抗模型的位置跟踪策略,较好地解决了对阀门手轮轴向位置的跟踪。在SolidWorks、ADAMS和Matlab/Simulink联合仿真平台上进行了机器人旋拧阀门仿真,并在搭建的机器人旋拧阀门作业平台进行了试验验证。结果表明,该自适应方法可以精确地实现对阀门手轮轴向位置的跟踪,同时提高了作业系统对末端接触不稳定问题的鲁棒性。

摘要：本文介绍了一种新型装填机器人(155HP-1)操作机的设计与研制过程.由于活动空间狭窄及避障等因素要求,该机器人设计成具有七个自由度的冗余自由度机器人.各关节转角的确定受诸多的复杂因素影响,在设计中给以充分考虑,并获得圆满的解决.该机器人由于承受大载荷及抓取被搬运物的特殊要求,设计了特殊的手部结构形式.

摘要：月球车的运动控制是月球车完成探测任务的前提.为实现月球车前进、后退和转向等基本运动功能,对六圆柱-圆锥轮式月球车的多轮协调运动控制进行了研究.根据六圆柱-圆锥轮式月球车的机构原理和结构特点,给出了月球车车轮的运动学约束条件,建立了月球车的运动学约束模型,针对月球车的基本运动要求,推导了月球车六轮协调运动的控制模型,并基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,对月球车的运动控制进行了实验研究.研究结果证实了六轮协调运动控制模型的正确性,为月球探测车的运动控制系统设计及月球车的自主避障功能等奠定了理论基础.

摘要：近年来学者们对机器人冗余的研究越来越感兴趣.现有机器人冗余的研究涉及面很广,从操作机设计、运动学算法到控制系统的设计.本文对冗余度操作机运动学及其设计理论进行了系统综述,讨论并比较了各种运动学算法的优缺点,分析了冗余度操作机设计的准则,并对伪逆控制重复性问题几种观点进行了探讨.文中最后对冗余度操作机运动学及其设计的进一步研究提出了一些看法.

摘要：月球车车轮的结构特征及其与土壤相互作用的力学特性对月球车的运动性能有着重要的影响,了解车轮的以上特性对整车的设计有着重要作用。基于地面力学中土壤的承压、剪切模型,建立了刚性车轮在塑性土壤上运动的力学方程,并通过实例计算分析了车轮的运动状态及结构参数变化对其力学参量的影响,为月球车车轮的性能测试和设计改进提供了参考数据。

摘要：郭老走了，他静静地离开了我们，诚如他生前的性格……

摘要：针对空间机构对少驱动多输出及快速作动需求,提出了单驱动多翼瞬态差速展开机构,具有瞬态响应、单输入、多输出、过程差速、同步到位的特点;分析了在火工驱动下,机构瞬态运动,机构参数对各曲柄输出到位冲击及机构传动效率的影响;为解决不同输出运动过程中相互干涉问题,实现多输出差速运动、同步到位,确定了上曲柄输出与左曲柄输出运动角位移约束条件,同时,以降低火工驱动下各曲柄输出到位角速度与提高展开机构整体传动效率为优化指标,对差速展开机构进行参数多目标优化;分析并求解了优化后的展开机构动力学特性及各曲柄输出角速度变化,结果显示不同曲柄输出可实现差速同步到位;对比了参数优化前后的机构指标,优化后的机构展开到位时间、到位能量冲击等都有明显改善;搭建了多翼瞬态差速展开机构样机进行实验测试,将实验获得各曲柄输出角速度与所建立动力学模型求解结果进行对比,验证了动力学模型的合理性及机构的可行性。

摘要：针对大型空间结构的在轨装配任务,提出了索驱动并联机构的方案,对其振动特性进行了研究。基于微分变换推导了机构的刚度矩阵,在此基础上建立了索并联机构的振动方程。通过理论计算分别分析了运动平台的位姿以及绳索拉力水平对机构振动特性的影响,并通过仿真研究了不同工况下机构的振动规律。搭建了空间冗余索并联机构的缩比样机并开展了机构的振动特性试验,进一步验证了振动模型的正确性以及仿真结果的有效性。结果表明:运动平台在中心位置处时各阶模态是解耦的,不同方向的振动相互独立;在边缘位置处,各阶模态具有强耦合性,单方向的干扰力会引起多个方向的振动,且振动频率以一、二阶固有频率为主。研究结果对于索并联机构的振动控制具有指导意义。