公开(公告)号：CN103170972B

公开(公告)日：2015-01-28

申请号：CN201310054212.3

申请日：2013-01-31

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种防止模态跃迁的六自由度并联机构全局模态空间控制方法。本发明采用一种新的矩阵特征值迭代求解算法获得并联机构在全局工作空间内的实时模态解耦矩阵。该迭代求解算法利用模态连续性原理，基于数值迭代思想，采用从中位模态向全局工作空间逐步迭代逼近的方法，沿着位姿变化方向，通过若干步迭代完成模态频率及模态解耦阵的求解，消除了采用传统方法求解造成的模态跃迁现象。本发明具有在六自由度并联机构全局工作空间内实现完全模态解耦的优点，能够使模态空间控制器的适用性增强。在此基础上构造的全局模态空间控制器，扩展了模态空间控制的适用范围，使之适用于六自由度并联机构大范围全局工作空间。

公开(公告)号：CN103605893A

公开(公告)日：2014-02-26

申请号：CN201310608105.0

申请日：2013-11-19

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  佟志忠 ,  何景峰

IPC: G06F19/00

Abstract: 本发明公开了一种基于单叶双曲面各向同性并联机构全局优化设计方法，采用复合单叶双曲面型式的并联机构，消除了负载惯性参数的约束，实现了完全各向同性。在此基础上提出用于衡量全域工作空间模态变化程度的全局模态灵敏度指标，采用该指标作为优化目标，通过优化结构参数实现了并联机构的具体参数设计。采用该发明设计的并联机构，不仅实现了控制中心的完全解耦及动态各向同性，而且保证了全域工作空间内的最优性能。本方法消除了传统六自由度并联机构无法实现完全各向同性的缺陷，实现了并联机构的完全解耦及优越的动态特性，使得其在工业应用中无需为了提升控制性能而研究复杂的控制策略，降低了工业应用成本。

公开(公告)号：CN102729249B

公开(公告)日：2014-10-08

申请号：CN201210216663.8

申请日：2012-06-19

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: B25J9/08

Abstract: 本发明提供了一种适用于模态空间控制的六自由度并联机构参数优化方法，在六自由度并联机构在被动关节阻尼不可忽略的情况下通过改变结构参数使之近似为粘性比例阻尼系统，使得模态空间解耦控制器仍然能够发挥其大幅提高系统控制特性的优势，本发明使得模态空间控制器的适用范围大大增加。

公开(公告)号：CN102662327B

公开(公告)日：2014-04-30

申请号：CN201210154881.3

申请日：2012-05-18

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供了一种液压驱动六自由度并联机构模态空间控制器解析设计方法，通过系统结构参数直接计算出模态矩阵，通过模态矩阵变换将六自由度强耦合多输入多输出系统转换为模态空间内六个解耦的单输入单输出系统，并结合液压动压反馈技术，设计出模态空间动压反馈控制器的各参数，不仅解决了系统的耦合问题，而且使得解耦后的各模态空间通道达到了最优的控制性能。本发明设计方法只与系统结构参数相关，使得模态解耦控制器适用范围大大增加。

公开(公告)号：CN102621891B

公开(公告)日：2014-04-30

申请号：CN201210097457.X

申请日：2012-03-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 姜洪洲 ,  田体先 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种六自由度并联机构惯性参数的辨识方法，分别在六个自由度方向进行相同频率的正弦激励，运用最小二乘拟合原理，将位姿及激励力信号分解为傅里叶级数形式，提取基频正余弦信号分量，通过求解特定线性方程组的方法获得并联机构惯性参数矩阵。该方法具有辨识精度高，操作简单、辨识过程自动化程度高及受系统非线性因素(科氏力、库仑摩擦力等)干扰小的优点。

公开(公告)号：CN103170972A

公开(公告)日：2013-06-26

申请号：CN201310054212.3

申请日：2013-01-31

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种防止模态跃迁的六自由度并联机构全局模态空间控制方法。本发明采用一种新的矩阵特征值迭代求解算法获得并联机构在全局工作空间内的实时模态解耦矩阵。该迭代求解算法利用模态连续性原理，基于数值迭代思想，采用从中位模态向全局工作空间逐步迭代逼近的方法，沿着位姿变化方向，通过若干步迭代完成模态频率及模态解耦阵的求解，消除了采用传统方法求解造成的模态跃迁现象。本发明具有在六自由度并联机构全局工作空间内实现完全模态解耦的优点，能够使模态空间控制器的适用性增强。在此基础上构造的全局模态空间控制器，扩展了模态空间控制的适用范围，使之适用于六自由度并联机构大范围全局工作空间。

公开(公告)号：CN103605893B

公开(公告)日：2016-03-23

申请号：CN201310608105.0

申请日：2013-11-19

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 田体先 ,  姜洪洲 ,  佟志忠 ,  何景峰

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了一种基于单叶双曲面各向同性并联机构全局优化设计方法，采用复合单叶双曲面型式的并联机构，消除了负载惯性参数的约束，实现了完全各向同性。在此基础上提出用于衡量全域工作空间模态变化程度的全局模态灵敏度指标，采用该指标作为优化目标，通过优化结构参数实现了并联机构的具体参数设计。采用该发明设计的并联机构，不仅实现了控制中心的完全解耦及动态各向同性，而且保证了全域工作空间内的最优性能。本方法消除了传统六自由度并联机构无法实现完全各向同性的缺陷，实现了并联机构的完全解耦及优越的动态特性，使得其在工业应用中无需为了提升控制性能而研究复杂的控制策略，降低了工业应用成本。

公开(公告)号：CN102673759A

公开(公告)日：2012-09-19

申请号：CN201210152122.3

申请日：2012-05-07

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 姜洪洲 ,  田体先 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: B63H1/36

Abstract: 一种变刚度仿生摆动推进装置，包括支座、两节以上的摆动装置和尾鳍，所述摆动装置包括上平台、下平台、18个柔性铰点、8个支腿和脊骨柱，上平台中心处有柔性铰点o’，下平台中心处有柔性铰点o，柔性铰点o’与柔性铰点o用脊骨相连接；柔性铰点之间通过8个支腿分别连接。本发明的优点在于：具有推力大，动作连续，柔顺性好的特点；提高了推进效率，复现了真实鱼类游动变刚度节能机理。

公开(公告)号：CN102621891A

公开(公告)日：2012-08-01

申请号：CN201210097457.X

申请日：2012-03-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 姜洪洲 ,  田体先 ,  何景峰 ,  佟志忠

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种六自由度并联机构惯性参数的辨识方法，分别在六个自由度方向进行相同频率的正弦激励，运用最小二乘拟合原理，将位姿及激励力信号分解为傅里叶级数形式，提取基频正余弦信号分量，通过求解特定线性方程组的方法获得并联机构惯性参数矩阵。该方法具有辨识精度高，操作简单、辨识过程自动化程度高及受系统非线性因素(科氏力、库仑摩擦力等)干扰小的优点。

公开(公告)号：CN103224017B

公开(公告)日：2015-05-06

申请号：CN201310141208.0

申请日：2013-04-06

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 姜洪洲 ,  崔祚 ,  何景峰 ,  佟志忠 ,  田体先

IPC: B63H1/36

Abstract: 本发明涉及一种变刚度的平面串并联仿生摆动推进机构，包括多个“T”型结构刚性体单元和多个模拟鱼体侧向肌单元，每个“T”型结构单元包括模拟鱼肋骨的刚性体和模拟鱼脊椎的刚性体，模拟鱼脊椎的刚性体的一端与模拟鱼肋骨的刚性体的中间位置铰接；模拟鱼脊椎的刚性体的另外一端与下一个模拟鱼肋骨的刚性体中间位置铰接，从而使多个“T”型结构刚性体单元依次互相串联；模拟鱼体侧向肌单元包括弹簧和阻尼器，弹簧的两端分别与阻尼器的两端连接，若对首端“T”型结构单元施加正旋的驱动力矩，则该串并联机构能够产生平面往复摆动的运动。本发明结构紧凑，控制简单有效，能更有效的提高仿生鱼的游动效果。