高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析

黄河山 李婷 刘晋浩

黄河山, 李婷, 刘晋浩. 6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
引用本文: 黄河山, 李婷, 刘晋浩. 6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
HUANG He-shan, LI Ting, LIU Jin-hao. Dynamic modeling and simulation analysis of 6-HUS parallel moving platform[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
Citation: HUANG He-shan, LI Ting, LIU Jin-hao. Dynamic modeling and simulation analysis of 6-HUS parallel moving platform[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349

6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析

doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项(YX2013-02)、国家自然科学基金项目(51275050)。

详细信息
    作者简介:

    第一作者: 黄河山。主要研究方向:机械工程装备及其自动化。Emil:505993080@qq.com 地址:100083北京市清华东路35号北京林业大学工学院。责任作者: 刘晋浩,教授,博士生导师。主要研究方向:林业与环境特种装备的研制与开发。Email:liujinhao@vip.163.com 地址:同上。

    第一作者: 黄河山。主要研究方向:机械工程装备及其自动化。Emil:505993080@qq.com 地址:100083北京市清华东路35号北京林业大学工学院。责任作者: 刘晋浩,教授,博士生导师。主要研究方向:林业与环境特种装备的研制与开发。Email:liujinhao@vip.163.com 地址:同上。

Dynamic modeling and simulation analysis of 6-HUS parallel moving platform

  • 摘要: 鉴于串联机构难以实现复杂的空间曲面轨迹运动,提出了一种应用在沿空间曲线及曲面进行作业的6-HUS并联运动平台。对6-HUS并联运动平台进行动力学分析,并采用拉格朗日法建立其动力学模型。结合给定的运动算例,通过Matlab软件编程对所建立的动力学模型进行求解,得到了各个驱动杆的驱动力变化曲线。再采用Adams软件对6-HUS并联运动平台虚拟样机进行动力学仿真,虚拟仿真得到的驱动力曲线与数值仿真结果基本一致,证明在机构模型进行适当简化的基础上,采用拉格朗日法建立的动力学模型是可行的,这为后续的动力学优化与控制系统设计提供了理论依据。
  • [1] 鲍伟东.当代林业机械发展及应用[J].农林科技,2013(3):303.
    [2] BAO W D. Development and application of contemporary forestry machinery [J]. Agriculture and Forestry, 2013(3): 303.
    [3] TSAI M S, YUAN W H. Dynamic modeling and decentralized control of a 3 RPS parallel mechanism based on constrained robotic analysis[J]. Journal of Intelligent Robotic Systems,2011, 63(3-4):525-545.
    [4] LI K Q, WEN R, KANG Y. Kinematic and dynamic analysis of 6-RSS parallel mechanism [J]. Science Technology and Engineering, 2011, 11(6):1213-1217.
    [5] ZHAO H F, JIAN K L. Dynamic computation of 6-DOF parallel mechanism based on KANE method [J]. Chinese Journal of Computational Mechanics, 2011, 28(Suppl.1):165-169.
    [6] 李坤全,文睿,康琰.6-RSS并联机构的运动学、动力学分析[J].科学技术与工程,2011,11(6):1213-1217.
    [7] SONG X K, YANG X J. Dynamics analysis of a 4PUS-1RPU parallel manipulator by the principle of virtual work [J]. Modular Machine Tool Automatic Manufacturing Technique, 2012(6):25-30.
    [8] 赵海峰, 蹇开林.基于KANE方法的并联六自由度机构的动力学计算[J].计算力学学报,2011,28(增刊1):165-169.
    [9] 宋小科,杨晓钧.基于虚功原理的4PUS-1RPU并联机构动力学分析[J].组合机床与自动化加工技术,2012(6):25-30.
    [10] LIU X, ZHAO T S, BIAN H, et al. Dynamics analysis of a 3-DOF coupling parallel mechanism for stabilized platform [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2013, 49(1):45-52.
    [11] GAO M W, ZHANG X M. Optimum of driving force for 4-RRR redundant parallel robot [J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(1):301-305.
    [12] STAICU S. Dynamics of the spherical 3-UPS/S parallel mechanism with prismatic actuators [J].Multibody Syst Dyn, 2009, 22: 115-132.
    [13] LI L Y. Research on some key theoretical issues of 6-SPS parallel kinematic machines [D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2007.
    [14] 刘晓,赵铁石,边辉,等.耦合型3自由度并联稳定平台机构动力学分析[J].机械工程学报,2013,49(1):45-52.
    [15] CHEN G L, WANG H, LAI X M, et al. Forward dynamics analysis of spatial parallel mechanisms based on the Newton-Euler method with generalized coordinates [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2009, 45(7):41-48.
    [16] 高名旺,张宪民. 4-RRR冗余并联机器人驱动力优化[J].农业机械学报,2014,45(1):301-305.
    [17] SANGVERAPHUNSIRI V, CHOOPRASIRDK. Dynamics and control of a 5-DOF manipulator based on an H-4 parallel mechanism [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2011, 52:343-364.
    [18] LI C. Analysis and investigation on dynamic characteristics of 6PUS-UPS parallel mechanism tool [D]. Qinghuangdao: Yanshan University, 2011.
    [19] SUN X Y, XIE Z J, JIAN K L. Dynamics analysis and simulation of 6-PSS flexible parallel robot [J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012, 43(7):194-199.
    [20] 李鹭扬. 6-SPS 型并联机床若干关键理论研究[D].南京:南京航空航天大学,2007.
    [21] 陈根良,王皓,来新民,等.基于广义坐标形式牛顿-欧拉法的空间并联机构动力学正问题分析[J].机械工程学报,2009,45(7):41-48.
    [22] FU S W, YAO Y. Robust control for a stewart platform with control plant's simplification by lagrange and Newton-Euler methods[C]//International Conference on Mechanical Engineering and Mechanics. Nanjing:ICMEM, 2005:531-536.
    [23] 李聪.6PUS-UPS并联运动机床动力学性能分析与研究[D].秦皇岛:燕山大学,2011.
    [24] 孙小勇,谢志江,蹇开林.6-PSS柔性并联机器人动力学分析与仿真[J].农业机械学报,2012,43(7):194-199.
  • [1] 王雷, 徐家琛, 甄雅星, 张恒.  基于热重分析的呼和浩特主要园林树种热解动力学研究 . 北京林业大学学报, 2020, 42(2): 87-95. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190280
    [2] 孟兆新, 曹甲甲, 朱莉, 马婧尧, 石晋菘.  木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究 . 北京林业大学学报, 2020, 42(2): 159-166. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190234
    [3] 赵可, 刘晋浩, 黄青青, 孙浩, 王典.  林业并联式铰接底盘优化设计与越障性能仿真分析 . 北京林业大学学报, 2018, 40(10): 131-140. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180179
    [4] 蒋利斌, 张会兰, 杨坪坪, 刘文剑.  降雨和坡面流共同作用下的坡面薄层流水动力学特性 . 北京林业大学学报, 2017, 39(8): 77-86. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170126
    [5] 隋婷婷, 刘晋浩, 唐伟国.  步进式横向插刀机构的运动学求解与轨迹规划 . 北京林业大学学报, 2017, 39(10): 109-116. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170213
    [6] 韩东涛, 刘晋浩.  基于工作小臂的履带式林木采育机越障能力分析与研究 . 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 105-111. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150367
    [7] 朱阅, 阚江明.  三自由度铰接林用底盘的设计与越障性能分析 . 北京林业大学学报, 2016, 38(5): 126-132. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150304
    [8] 韩婧, 吴益, 赵琳, 艾云苾, 刘燕, 高荣孚.  光周期对促成栽培芍药生长开花和叶绿素荧光动力学影响 . 北京林业大学学报, 2015, 37(9): 62-69. doi: 10.13332/j.1000-1522.20140418
    [9] 郭庆启, 张娜, 孙瑶, 王振宇.  超声波辅助提取落叶松树皮多酚的动力学和热力学研究 . 北京林业大学学报, 2014, 36(3): 115-120. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.03.018
    [10] 俞洋, 俞国胜, 德雪红, 袁大龙, 陈忠加.  基于ADAMS 的柱塞式环模成型装置的轨迹仿真研究 . 北京林业大学学报, 2014, 36(4): 147-151. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.003
    [11] 何正斌, 郭月红, 伊松林, 张璧光
    木材超声波-真空协同干燥的动力学研究 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 133-136.
    [12] 彭金根, 刘燕, 郭翎, 高荣孚.  越冬返青期间小叶黄杨叶色与叶绿素荧光动力学变化 . 北京林业大学学报, 2011, 33(6): 27-34.
    [13] 王乐乐, 聂立水, 戴伟.  北京山地不同针叶林型下土壤脲酶动力学和热力学特征研究 . 北京林业大学学报, 2008, 30(2): 89-94.
    [14] 傅深渊, 程书娜, 赵广杰, .  不同催化剂条件下毛竹材液化反应动力学研究 . 北京林业大学学报, 2008, 30(6): 119-123.
    [15] 杨新兵, 余新晓, 鲁绍伟, 李永慈.  基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅰ)——单株 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 197-200.
    [16] 杨新兵, 余新晓, 鲁绍伟, 李永慈, .  基于土壤水动力学的树木根系吸水模型构建(Ⅱ)——林分 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 201-205.
    [17] 贺窑青, 熊丹, 陈佳, 范丙友, 欧阳杰, 孙青, 胡海英, 周章义, 李艳华, 刘丽, 曲红, 胡晓丹, 段旭良, 李在留, 雷庆哲, 王莉, 刘美芹, 乔海莉, 郝晨, 李莉, 孙月琴, 金莹, 隋金玲, 张玲, 王丰俊, 姚娜, 石娟, 程堂仁, 路端正, 骆有庆, 陈晓阳, 尹伟伦, 孙爱东, 王建中, 张艳霞, 康向阳, 赵亚美, 续九如, 郭锐, 陈发菊, 李凤兰, 张香, 张志毅, 阎伟, 沈昕, 陆海, 尹伟伦, 田呈明, 冯菁, 骆有庆, 张德权, 武彦文, 冯秀兰, 周燕, 郑彩霞, 李云, 卢存福, 胡晓丹, 蒋湘宁, 高述民, 史玲玲, 梁宏伟, 王百田, 吴晓成, 骆有庆, 赵蕾, 武海卫, 郑永唐, 王晓东, 郝俊, 胡德夫, 姜金仲, 安新民, 孙爱东, 李忠秋, 阎晓磊, 王华芳, 骆有庆, 马钦彦, 沈繁宜, 梁华军, 王冬梅, 严晓素, 崔彬彬
    , 张志翔, 李凯, 刘玉军, 冯晓峰, 骈瑞琪, 赵兵, 谢磊, 高荣孚, 王瑛, 王玉兵, 王建中, 吴坚, 温秀凤3, 王晓楠, 王华芳, 邹坤, 郭晓萍, 尹伟伦, 于京民2, 冯仲科, 呼晓姝, 陶凤杰, 杨伟光, 刘艳, 王民中, 林善枝, 丁霞, 孙建华, 李镇宇, 张庆, 陈卫平, 刘玉军, 张兴杰, 王玉春, 沈应柏, 李凤兰, 马建海, 汪植, 赵新丽, 付瑞海, 蒋平.  肉苁蓉细胞悬浮培养动力学研究 . 北京林业大学学报, 2007, 29(5): 132-136.
    [18] 周永学, 毛俊娟, 魏潇潇, 胡胜华, 刘杏娥, 高黎, 张洪江, 吴彩燕, 袁怀文, 颜绍馗, 殷亚方, 杨平, 白岗栓, 黄荣凤, 郑小贤, 王费新, 胡万良, 何亚平, 张莉俊, 李瑞, 王芳, 张璧光, 邓小文, 秦爱光, 戴思兰, 王胜华, 王兆印, 樊军锋, 费世民, 崔赛华, 李猛, 王正, 汪思龙, 谭学仁, 王小青, 孙向阳, 乔建平, 张克斌, 罗晓芳, NagaoHirofumi, 赵天忠, 常旭, 杜社妮, 张岩, 刘燕, 王晓欢, KatoHideo, 李昀, 高荣孚, 张双保, 陈放, 龚月桦, 范冰, 江玉林, , 王海燕, 张占雄, 韩士杰, 李华, 徐嘉, 张旭, 刘云芳, 江泽慧, 孔祥文, 刘秀英, 侯喜录, 常亮, 陈宗伟, 陈秀明, 杨培华, , 李媛良, 丁磊, 李晓峰, 郭树花, IdoHirofumi, 任海青, 薛岩, , 高建社, 张代贵, 陈学平, 张桂兰, 李考学, 徐庆祥, 蒋俊明, 费本华, , 金鑫, , 刘永红, 李雪峰, 续九如, 王晓东, 涂代伦, 丁国权, , 张红丽, , .  非线性植被-侵蚀动力学模型初探 . 北京林业大学学报, 2007, 29(6): 123-128.
    [19] 李世东, 时尽书, 孙晓梅, 徐双民, 潘存德, 张宇清, 金小娟, 窦军霞, 张冰玉, 谭伟, 翟明普, 王玉杰, 颜容, 吕建雄, 胡晓丽, 范丙友, 李绍才, 肖生春, 南海龙, 朱教君, 陈文汇, 李发东, 杨振德, 高峻, 肖洪浪, 师瑞峰, 王云琦, 胡诗宇, 张守攻, 朱清科, 刘红霞, 三乃, 张一平, 李建章, 康宏樟, 田小青, 孙海龙, 苏晓华, 谢益民, 周春江, 韩海荣, 冯仲科, 孟平, 刘俊昌, 宋献方, 骆秀琴, 齐实, 赵博光, 李义良, 李智辉, 杨志荣, 周文瑞, 蒋佳荔, 王笑山, 蔡怀, 陆海, 吴斌, 赵双菊, 张雁, 齐实, 马钦彦, 姜伟, 刘昌明, 岳良松, 朱金兆, 姚山, 蒲俊文, 于静洁, 伊力塔, 宋清海, 葛颂, 张岩, 齐力旺, 张劲松, 张永安, 蒋湘宁, 赵有科, 何磊, 张德荣, 吴庆利, 康峰峰, 刘元, 杨聪, 褚建民, 石丽萍, 吕守芳, 马超德, 崔保山, 曲良建, 刘鑫宇, 朱林峰, 王建华, 王玉珠, 刘相超, 田颖川, 胡堃, 唐常源.  小钻杨和刺槐根系养分吸收的动力学研究 . 北京林业大学学报, 2006, 28(2): 29-33.
    [20] 张厚江, 刘晓丽, 贾黎明, 武三安, 胡建忠, 张丽丽, 杜晓, 刁一伟, 莫秋云, 韩烈保, 石娟, 赵博光, 郭惠红, 张建军, 李成茂, 陈玮, 梁波, 姜笑梅, 李文彬, 清水晃, 徐文铎, 宋菲, 李镇宇, 王昌俊, 骆有庆, 张峻萍, 申世杰, 马履一, 王安志, 邢长山, 金昌杰, 石碧, 崔英颖, 王小平, 苏德荣, 赵林果, 曾凡勇, 壁谷直记, 李景锐, 沉昕, 殷亚方, 李海林, 韩瑞东, 延廣竜彦, 蒋艳灵, 韦艳葵, 苗毅, 胡青, 徐梅, 陈卫平2, 关德新, 高述民, 赵永利, 徐君, 王瀛坤, 严晓素, 裴铁璠, 李凤兰, 蒋平, 蒋平, 周军, .  用拉格朗日反演模型模拟长白山森林蒸散 . 北京林业大学学报, 2005, 27(6): 29-35.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  911
  • HTML全文浏览量:  47
  • PDF下载量:  7
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-22
  • 修回日期:  2014-11-03
  • 刊出日期:  2015-04-30

6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析

doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
    基金项目:

    中央高校基本科研业务费专项(YX2013-02)、国家自然科学基金项目(51275050)。

    作者简介:

    第一作者: 黄河山。主要研究方向:机械工程装备及其自动化。Emil:505993080@qq.com 地址:100083北京市清华东路35号北京林业大学工学院。责任作者: 刘晋浩,教授,博士生导师。主要研究方向:林业与环境特种装备的研制与开发。Email:liujinhao@vip.163.com 地址:同上。

    第一作者: 黄河山。主要研究方向:机械工程装备及其自动化。Emil:505993080@qq.com 地址:100083北京市清华东路35号北京林业大学工学院。责任作者: 刘晋浩,教授,博士生导师。主要研究方向:林业与环境特种装备的研制与开发。Email:liujinhao@vip.163.com 地址:同上。

摘要: 鉴于串联机构难以实现复杂的空间曲面轨迹运动,提出了一种应用在沿空间曲线及曲面进行作业的6-HUS并联运动平台。对6-HUS并联运动平台进行动力学分析,并采用拉格朗日法建立其动力学模型。结合给定的运动算例,通过Matlab软件编程对所建立的动力学模型进行求解,得到了各个驱动杆的驱动力变化曲线。再采用Adams软件对6-HUS并联运动平台虚拟样机进行动力学仿真,虚拟仿真得到的驱动力曲线与数值仿真结果基本一致,证明在机构模型进行适当简化的基础上,采用拉格朗日法建立的动力学模型是可行的,这为后续的动力学优化与控制系统设计提供了理论依据。

English Abstract

黄河山, 李婷, 刘晋浩. 6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
引用本文: 黄河山, 李婷, 刘晋浩. 6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
HUANG He-shan, LI Ting, LIU Jin-hao. Dynamic modeling and simulation analysis of 6-HUS parallel moving platform[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
Citation: HUANG He-shan, LI Ting, LIU Jin-hao. Dynamic modeling and simulation analysis of 6-HUS parallel moving platform[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(4): 143-150. doi: DOI:10.13332/j.1000-1522.20140349
参考文献 (24)

目录

    /

    返回文章
    返回