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Hexapod平台参数设计优化
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH113[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学宇航学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(10472007)
中文摘要:

针对工程应用中的Hexapod平台参数设计优化问题进行研究。Hexapod的上下平台半径被选作设计变量,同时分析了其运动约束条件,包括杆作动器的伸缩范围,铰链转角,作动杆间的干涉条件等,其中对杆间干涉约束进行了简化处理。此外,设计变量上下限、各平移或转动自由度上的行程要求等也被作为约束考虑。目标函数以工作空间、承载能力和运动逆解精度等量度的加权形式表示,由此建立了参数优化问题的模型,该问题用遗传方法求解。数值仿真表明,经参数优化后的Hexapod平台满足所有考虑的工程要求;对比等杆长的Cubic构形Hexapod,所设计的Hexapod平台在工作空间、承载能力方面具有明显优势,从而证明了该参数优化方法的有效性和实用性。

英文摘要:

The problem of deign optimization for Hexapod parameters in engineering applications is studied in this article. The radiuses of the upper and bottom plates of the Hexapod platform are selected as design variables. The kinematic constraints, including the extensions of the manufactured leg actuators, turn angles of hinges, and interference condition between struts, are discussed, and the interference constraint is simplified in the process. In addition, the upper and lower bounds of the design variables, the moving ranges in single translation or rotation degrees of freedom are also considered as constraints. The objective function is expressed as a weighted representation of workspace, carrying capacity and kinematic solution precision measurements. A model of parameter optimization is thus established, which is solved with genetic algorithm. Numerical simulations show that the parameter-optimized Hexapod platform satisfies all the engineering requirements. Compared with the cubic configuration Hexapod of the same leg length, the designed Hexapod has obvious advantages in workspace and carrying capacity. Consequently, the validity and practicability of the parameter optimization method are testified.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676