柔性结构主动抑振索驱动机器人力特性及控制策略研究
结题报告
批准号:
51975307
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
唐晓强
依托单位:
学科分类:
机器人与机构学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐晓强
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中文摘要
随着我国航天技术的发展,航天器上的太阳翼等大型柔性结构件得到了广泛应用,但由于其工作于真空、微重力状态,受外部扰动或本体运动,极易产生振动,严重影响其指向精度和空间姿态稳定性。针对超长尺度柔性结构振动抑制的要求,项目以主动抑振索驱动机器人为研究对象,研究其振动特性、力传递特性和控制策略等关键技术。首先,基于动平台为柔性体的索驱动机器人,建立机器人的静力学模型,研究机器人整体系统在静态受力下的广义位移;其次,在不同的边界条件下,研究柔索预张紧力对该系统自由振动的影响规律,在此基础上建立系统整体的动力学模型,研究在柔索索力实时变化下的系统动态响应特性;最后,完成索驱动机器人的主动抑振策略研究,并通过索实验物理平台验证理论研究的正确性。通过对本项目的研究,不仅能够推动索驱动机器人主动抑振理论及关键技术的研究,而且对推进大型柔性结构在航天器上的广泛应用有着重要的意义。
英文摘要
With the development of our national space technology, large-scale flexible structures such as solar wings on spacecraft have also been widely used. The flexible extension mechanism of the satellite works in vacuum and microgravity state, where it is easily subjected to external disturbance or body maneuvering, which seriously affects its accuracy and stability. According to the requirements of vibration suppression of ultra-long-scale flexible structures, the project researches on the key technologies of vibration characteristics, force transmission characteristics and control strategies of cable parallel robots. Firstly, based on the cable parallel mechanism of the flexible platform, the static model of the cable parallel robot is established. On this basis, the generalized displacement of the whole system under static force is studied. Secondly, under different boundary conditions, the influence of the pre-tensioning tension of the cable on the free vibration of the system is studied. Then the dynamic model of the whole system will be established to study the dynamic response of the system under the real-time changing of the cable force. Finally, the active vibration suppression strategy of the cable-driven robot will be accomplished, and the theoretical research will be verified by the corresponding experimental physical platform. This project can not only promote the research of active vibration suppression theory and key technologies of cable-driven parallel robots, but also has important significance for promoting the wide application of large flexible structures in spacecraft.
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专利列表
DOI:10.1007/s12206-023-1108-z
发表时间:2023-12
期刊:Journal of Mechanical Science and Technology
影响因子:1.6
作者:Senhao Hou;Dongxing Li;Qunzhi Li;Xiaoqiang Tang
通讯作者:Senhao Hou;Dongxing Li;Qunzhi Li;Xiaoqiang Tang
DOI:10.1016/j.mechatronics.2022.102895
发表时间:2022-11
期刊:Mechatronics
影响因子:3.3
作者:Yuheng Wang;Senhao Hou;Rongqiao Zhang;Xiaoqiang Tang
通讯作者:Yuheng Wang;Senhao Hou;Rongqiao Zhang;Xiaoqiang Tang
DOI:10.1007/s40430-021-02942-5
发表时间:2021-03
期刊:Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering
影响因子:2.2
作者:Hai-Rong Sun;Xiaoqiang Tang;Xiaoyu Wang;Q. Cong
通讯作者:Hai-Rong Sun;Xiaoqiang Tang;Xiaoyu Wang;Q. Cong
DOI:10.1007/s11465-023-0767-x
发表时间:2023-11
期刊:Frontiers of Mechanical Engineering
影响因子:4.5
作者:Yuheng Wang;Xiaoqiang Tang
通讯作者:Yuheng Wang;Xiaoqiang Tang
DOI:10.1016/j.ast.2020.106434
发表时间:2020-12
期刊:Aerospace Science and Technology
影响因子:5.6
作者:Haining Sun;Senhao Hou;Qunzhi Li;Xiaoqiang Tang
通讯作者:Haining Sun;Senhao Hou;Qunzhi Li;Xiaoqiang Tang
用于精密装配的刚柔耦合索驱动共融机器人力传递特性研究
  • 批准号:
    91648107
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    唐晓强
  • 依托单位:
模拟零重力及低重力的索驱动机器人动态特性与控制策略研究
  • 批准号:
    51475252
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    唐晓强
  • 依托单位:
大射电望远镜馈源支撑系统抑振策略及跟踪精度保证研究
  • 批准号:
    11178012
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    唐晓强
  • 依托单位:
刚柔混合并联机构的力传递及系统稳定性研究
  • 批准号:
    50975149
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    唐晓强
  • 依托单位:
大射电望远镜馈源二次定位机构相似律特性研究
  • 批准号:
    50605035
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    唐晓强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金