图书介绍
并联仿生髋关节试验系统运动及动力学分析PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 程刚，顾伟，刘金龙著 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：9787030362575
- 出版时间：2013
- 标注页数：169页
- 文件大小：66MB
- 文件页数：183页
- 主题词：机器人－仿生装置－人工关节－髋关节－试验－动力学－分析
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 研究背景1
1.2 并联髋关节试验机研究现状2
1.3 人体步态研究现状5
1.4 并联机构研究现状6
1.4.1 并联机构运动学研究6
1.4.2 并联机构工作空间研究7
1.4.3 并联机构奇异位形研究8
1.4.4 并联机构运动学标定研究9
1.4.5 并联机构动力学研究10
1.4.6 并联机构刚度特性研究12
1.4.7 并联机构运动稳定性研究13
1.5 本书主要内容14
第2章 中国人正常步态运动特性分析17
2.1 引言17
2.2 人体步态分析方法18
2.2.1 试验样本18
2.2.2 试验设备18
2.2.3 试验方法19
2.2.4 数据采集19
2.2.5 数据分析20
2.3 试验结果20
2.3.1 中国男性／女性在时间／空间参数上的对比20
2.3.2 行走、跑步、下蹲及下跪运动学试验结果21
2.4 结果讨论24
2.5 小结27
第3章 并联髋关节试验机运动学分析28
3.1 引言28
3.2 试验机拓扑结构与参考坐标系28
3.3 运动自由度分析29
3.4 刚体姿态描述方法30
3.4.1 Euler角描述法30
3.4.2 方向余弦矩阵法31
3.4.3 四元数姿态描述法31
3.4.4 Rodrigues参数法32
3.5 运动学逆位姿分析33
3.6 运动学速度逆／正解分析35
3.7 加速度逆／正解分析37
3.8 运动学数值仿真39
3.9 小结43
第4章 并联髋关节试验机运动空间分析及优化44
4.1 引言44
4.2 运动空间约束条件及求解算法44
4.2.1 运动空间的约束条件分析44
4.2.2 运动空间的求解及优化算法45
4.3 运动空间与结构参数的关系45
4.4 运动空间优化指标及优化分析49
4.4.1 混合自由度并联机构的量纲一速度Jacobi矩阵求解49
4.4.2 运动空间优化分析51
4.4.3 基于Jacobi矩阵条件数均值的结构优化55
4.5 小结57
第5章 并联髋关节试验机奇异位形研究58
5.1 引言58
5.2 Grassmann线几何与Grassmann-Cayley代数简介58
5.3 机构静力学分析60
5.4 奇异位形分析62
5.4.1 基于Grassmann线几何的奇异位形分析62
5.4.2 基于Grassmann-Cayley代数的奇异位形分析66
5.5 奇异轨迹数值仿真68
5.5.1 线簇秩为1时奇异轨迹68
5.5.2 线簇秩为2时奇异轨迹68
5.5.3 线簇秩为3时奇异轨迹70
5.5.4 线簇秩为4时奇异轨迹75
5.5.5 线簇秩为5时奇异轨迹77
5.5.6 ［abcg］［defg］＝［abdg］［cefg］≠0时的奇异轨迹78
5.6 小结78
第6章 并联髋关节试验机误差建模及运动学标定80
6.1 并联髋关节试验机误差分析80
6.1.1 误差模型80
6.1.2 机构误差数值分析82
6.2 运动学标定91
6.2.1 集合参数91
6.2.2 运动学数值正解算法92
6.2.3 标定方法92
6.3 运动学标定数值仿真97
6.4 小结99
第7章 并联髋关节试验机动力学研究101
7.1 引言101
7.2 动力学分析坐标系建立101
7.3 逆运动学模型101
7.3.1 机构位姿矩阵化102
7.3.2 速度加速度矩阵化105
7.4 逆动力学分析107
7.5 动力学数值模拟109
7.6 小结113
第8章 并联髋关节试验机刚度分析及优化114
8.1 引言114
8.2 并联髋关节试验机刚度模型描述114
8.2.1 运动／静力学模型描述114
8.2.2 机构Jacobi矩阵求解115
8.3 并联髋关节试验机刚度及弹性变形116
8.3.1 机构各部件刚度求解116
8.3.2 整机刚度模型118
8.4 刚度数值分析119
8.4.1 机构弹性变形120
8.4.2 刚度优化124
8.5 有限元分析126
8.6 小结131
第9章 并联髋关节试验机运动稳定性研究133
9.1 引言133
9.2 并联髋关节试验机质点系Lagrange方程133
9.3 动力学方程消元处理136
9.4 动态分岔方程和一阶近似系统139
9.5 并联髋关节试验机运动稳定性分析140
9.5.1 JLqnyHoB第一近似系统稳定性判据141
9.5.2 主动支链输入参数对并联髋关节试验机运动稳定性的影响141
9.6 小结144
第10章 并联髋关节试验机试验研究145
10.1 引言145
10.2 并联髋关节试验机的试制145
10.2.1 机械结构总体设计方案145
10.2.2 运动过程分析146
10.2.3 机械结构详细设计146
10.3 并联髋关节试验机控制系统结构148
10.3.1 控制系统结构148
10.3.2 数据传递模块设计149
10.4 并联髋关节试验机试验151
10.4.1 试验系统测试设备151
10.4.2 液压加载系统152
10.4.3 试验机系统安装与调试153
10.4.4 试验过程155
10.5 试验系统改进意见157
10.6 小结157
参考文献158
附录168