一种冗余驱动用切换传动机构的轮系参数优化
风力发电机ppt课件.pptx
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
Text in here
塔架
主要部件
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
基础
风力发电机分类
按风轮 结构划分
水平轴风力机 垂直轴风力机
叶片围绕一个水平轴旋转，旋转平面与风向垂直。 风轮围绕一个垂直轴进行旋转。
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角不变，风力机的功率 调节完全依靠叶片的失速性能。当风速超过额定 风速时，在叶片后端将形成边界层分离，使升力 系数下降，阻力系数增加，从而限制了机组功率 的进一步增加。
优点: 缺点:
结构简单
不能保证功率恒定，并且由于阻力增大,导致叶片和 塔架等部件承受的载荷相应增大
变桨系统 功能
保障风机机组安全停机 气动刹车
超过安全风速时或故障停机、 紧急情况下，旋转桨叶到安全 位置，保护风力发电机组，实 现安全停车功能。
变桨系统相关部件
变桨轴承
变桨轴承安装在轮毂上， 通过外圈螺栓把紧。 其内齿圈与变桨驱动 装置啮合运动，并与 叶片联接。
外圈
内圈
变桨驱动装置
变桨齿轮箱
• 变桨驱动装置通过螺柱 与轮毂连接。
结构形式
由于要求的增速比往往很大，风电齿轮箱通 常需要多级齿轮传动。大型风电机组的增速 齿轮箱的典型设计，多采用行星齿轮与定轴 齿轮组成混合轮系的传动方案。
风电机组齿轮箱结构形式
图为一种一级行星+两级定轴齿轮传动的齿轮箱结构，低速轴为行 星齿轮传动后两级为平行轴圆柱齿轮传动，可合理分配传动比，提 高传动效率。
工业机器人考试题含答案
工业机器人考试题含答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、按移动键时,光标沿箭头方向移动, 此组键必须在远程模式下使用。
( )A、正确B、错误正确答案：B2、激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。
( )A、正确B、错误正确答案：A3、AL 语言是斯坦福大学在 1980 年开发的一种高级程序设计系统。
A、正确B、错误正确答案：B4、定轴轮系首末两轮转速之比等于组成该轮系的所有从动齿轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积之反比。
A、正确B、错误正确答案：B5、硅钢具有良好的导磁性,可以用来制作电机线圈的铁芯。
A、正确B、错误正确答案：A6、产生电弧的条件是:A.在大气中断开电路 B 被断开电路的电流超过某一数值 C 断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值 (在 12—20V 之间) ( )A、正确B、错误正确答案：A7、示教器是一个用来注册和存储机械运动或处理记忆的设备,主要由各种按键和显示屏两部分组成。
( )A、正确B、错误正确答案：A8、安装保险丝不要将熔丝拉得过紧或过于弯曲, 以稍松些为好。
( )A、正确B、错误正确答案：A9、马达异常时, 停机时会出现晃动、运转时振动等动作异常现象。
( )A、正确B、错误正确答案：A10、机械设备诊断用得最多的是振动和噪声诊断。
( )A、正确B、错误正确答案：A11、用户工具坐标设定时,cog 代表的含义是工具坐标偏移量。
A、正确B、错误正确答案：B12、更换伺服电机、编码器,可以直接更换, 不需要建立原点位置确认程序。
( )A、正确B、错误正确答案：B13、控制柜面板上仅一处处电箱锁。
( )A、正确B、错误正确答案：B14、好奇号是目前最先进的火星探测车。
( )A、正确B、错误正确答案：A15、按【清除键】可清除“人机交互信息”区域的报警信息。
此键必须使用在示教模式下。
只有报警已处理时, 此键才有效。
( ) 500.按手持操作示教器上的【坐标系】键,每按一次【坐标系】键,坐标系切换一次, 切换的顺序: 关节坐标系→机器人坐标系→世界坐标系→工具坐标系→用户坐标系1→用户坐标系 2,并通过状态区的显示来确认。
全向轮
(7) 其中下标 1～4 分别代表四个轮子 ,如图 4.
3 自由方向轮系( Free2directional wheels)
3. 1 Swedish 轮
Swedish 轮也称 Mecanum 轮 ,由轮辐和固定在
外周的许多小滚子构成 ,轮子和滚子之间的夹角为 γ,通常夹角 γ为 45°,如图 3 所示[2 ] .
第 25 卷第 5 期 2003 年 9 月 文章编号 : 100220446 (2003) 0520394205
机器人 ROBOT
Vol. 25 ,No. 5 Sept . ,2003
全方位移动机器人结构和运动分析 Ξ
赵冬斌 , 易建强 , 邓旭
(中国科学院自动化研究所 复杂系统与智能科学实验室 , 北京 100080)
连续切换轮的基础为 Transwheel 轮 ,由一个轮 盘和固定在轮盘外周的滚子构成. 轮盘轴心同滚子
3 95
由世界坐标系转换为机器人坐标系的矩阵为
cosθ sinθ 0
R (θ) = - sinθ cosθ 0
(1)
0
01
文献[ 1 ]将轮子划分为传统轮系 ,包括固定方向
轮 (fixed wheel ) 、同 心 方 向 轮 ( centered orientable
wheel) 和偏心方向轮 (off2centered orientable wheel) ,
当采用三个轮子 、γ为 0°时 ,见图 3. 轮子转动速
成全方位移动机器人.
度和车体速度之间的转换关系为
φ1
- sinα
co sα
l
x
φ2
= Jξ = -
1 r
- sin (α + 2/ 3π)
工业机器人的基本参数和性能指标知识讲解
工业机器人的基本参数和性能指标工业机器人的基本参数和性能指标表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。
(1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。
工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。
理解机器人的工作空间时，要注意以下几点：1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。
因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。
2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。
这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。
此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。
3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。
空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。
而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。
(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。
自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。
工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。
机器人的自由度数目越多，功能就越强。
日前工业机器人通常具有4—6个自由度。
当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。
稀土永磁电机在航空上的应用
稀土永磁电机在航空上的应用一、稀土永磁电机在航空上的应用特点随着稀土永磁材料、电力电子、微电子、微机、新型控制理论及电机理论的进步，稀土永磁电机的技术发展十分迅速，在航空领域显示出广泛的应用前景和强大的生命力。
稀土永磁电机在航空上的应用具有以下特点：1、由于稀土永磁材料的高磁能积，使得电机可明显降低重量、减小体积。
航空用电机对其体积、重量有极为严格的要求。
现代航空飞行器中，每1 kg 设备重量大约需要15～30 kg 的附加重量来支持。
2、稀土永磁材料的矫顽力Hc 高，剩磁Br 大，因而可产生很大的气隙磁通，大大缩小永磁转子的外径，从而减小转子的转动惯量，降低时间常数，改善电机的动态特性。
3、气隙宽度可以选取较大值，这样可以减小由于齿槽效应引起的力矩波动，也可抑制电枢反应对力矩波动的影响。
电枢反应对稀土永磁体的去磁作用较小，更适合突然反转、堵转驱动等特殊性能要求。
4、使用无刷直流电动机还具有以下显著特点：使用寿命长。
目前飞机上大量使用有刷直流电动机，寿命只几百小时。
随着航空技术的不断发展，各航空电机生产厂都面临延长产品寿命的技术压力。
当寿命要求提高到1000 至2000 小时时，有刷直流电动机的自身特点已无法满足要求。
无刷直流电动机无电刷和换向器，可以大幅度提高寿命指标。
适宜于高速运行。
转速越高，电机体积重量可以做得越小。
但有刷直流电机由于机械换向的限制，转速很难在现有基础上进一步提高。
无刷直流电机在轴承允许的条件下，转速可成倍增加。
可靠性高。
高空换向火化加大，影响可靠性，不利于电磁兼容；高空电刷磨损加剧，碳粉影响绝缘性能，减少电机寿命。
无刷直流电机则不存在这些问题。
散热容易。
无刷直流电机的主要发热源在定子上，自然散热条件好。
同时可以方便地在定子壳体中进行油冷或水冷，特别是循油或喷油冷却可以极大地提高电机的功率密度。
这对于有刷直流电动机是十分危险的。
余度控制方便。
无刷直流电机的可靠性薄弱环节在控制器和电机绕组上，多余度控制方法灵活。
机械臂控制系统的设计
机械臂控制系统的设计1 引言近年来;随着制造业在我国的高速发展;工业机器人技术也得到了迅速的发展..根据负载的大小可以将机械臂分为大型、中型、小型三类..大型机械臂主要用于搬运、码垛、装配等负载较重的场合；中小型机械臂主要用于焊接、喷漆、检测等负载较小的场合..随着国外工业机器人技术的不断发展;尤其是一些中小型机器人;它们具有体积小、质量轻、精度高、控制可靠的特点;甚至研发出更为轻巧的控制箱;可以在工作区域随时移动;这样大大方便了工作人员的操作..在工业机器人的应用中最常见的是六自由度的机械臂..它是由6个独立的旋转关节串联形成的一种工业机器人;每个关节都有各自独立的控制系统..2机械臂硬件系统设计2.1 机械臂构型的选择要使机器臂的抓持器能够以准确的位置和姿态移动到给定点;这就要求机器人具有一定数量的自由度..机器臂的自由度是设计的关键参数;其数目应该与所要完成的任务相匹配..为了使安装在双轮自平衡机器人上的机械臂能够具有完善的功能;能够完成复杂的任务;将其自由度数目定为6个;这样抓持器就可以达到空间中的任意位姿;并且不会出现冗余问题..在确定自由度后;就可以合理的布置各关节来分配这些自由度了..由于计算数值解远比封闭解费时;数值解很难用于实时控制;这样;后3个关节就确定了末端执行器的姿态;而前3个关节确定腕关节原点的位置..采用这种方法设计的机械臂可以认为是由定位结构及其后面串联的定向结构或手腕组成的..这样设计出来的机器人都具有封闭解..另外;定位结构都采用简单结构连杆转角为0或90°的形式;连杆长度可以不同;但是连杆偏距都为0;这样的结构会使推倒逆解时计算简单..定位机构是涉及形式主要有以下几种：SCARA型机械臂;直角坐标型机械臂;圆柱坐标型机械臂;极坐标型机械臂;关节坐标型机械臂等..SCARA机械臂是平面关节型;不能满足本文对机械臂周边3维空间任意抓取的要求；直角坐标型机械臂投影面积较大;工作空间小；极坐标方式需要线性移动;机械臂如需较大的工作空间;则臂长较长；和其他类型相比关节型机械臂在其工作空间内干涉是最小的;是一种较为优良的结构..所以初步确定本文机械臂构型为关节型..2.2臂杆长度的确定机械臂的臂杆设计如表2-1所示：表2-1 机械臂臂杆长度臂体名称大臂L1 小臂L2 机械手长度mm 550 500 1502.3 机械臂结构设计2.3.1 关节结构方案为了便于机械臂关节的模块化涉及和简化结构;本设计使用电机直接连接减速器;减速器连接臂体连接结构..图2-1是关节结构动力传递方案..图2-1 关节结构动力传递方案使用这种联接方式因中间零件少;故形变量与回程间隙都较小;且能保持较高的结构刚度..2.4 关键部件的选型2.4.1 关节负载的估算各关节的动态参数是驱动元件的选择和关节传动零件选择的重要依据..由机器人动力学相关知识可知完整的机器人动力学方程为：式中一般使用静力学方法和动力学方法计算机器人的动力参数;速度较低的机械;在运行过程中;惯性引起的动载荷较小;一般使用静力学方法;忽略C和F的影响..而对于运行速度较高机械;其动载荷也较大;即C项的影响较大;甚至超过静载荷；且粘滞摩擦也较大;同时考虑静载荷和动载荷;需使用动力学计算..本文的设计要求是一款可以安装在全向移动平台上的轻型机械臂;对关节的旋转速度要求不高;因此估算机械臂力矩时采用静力学方法..图2-2 机械臂受力简图估计关节力矩之前;首先假设每个关节的重力作用集中在中心;将连杆的重量均分于各关节;机械臂受力简图如图 2-2 所示;使用静力学方法计算关节所受力矩的最大值..六自由度机械臂三维静态仿真图如图2-3所示：图2-3 三维静态仿真图2.4.2 关节驱动系统电机的选型机械臂的驱动系统;有三种基本类型;即电动驱动、液压驱动和气动驱动;也可以根据需要组合成为复合式的驱动系统..1 电机驱动目前机械臂上使用最多的一种驱动方式是电动驱动;它利用各种电机产生的力和力矩;直接或通过机械传动装置来驱动执行机构..这类系统效率比液压驱动和气动驱动系统高;且电源方便;所以在机器人中得到了广泛的应用..2 液压驱动液压驱动的主要优点是功率密度大..液压缸也可直接作为臂体的一部分;因而结构紧凑;刚性好..由于液压油液的不可压缩性;系统的固有频率较高;快速响应好;可实现频繁平稳的变速和换向..液压系统易于实现过载保护;动作平稳、耐冲击、耐振动、防爆性好..3 气动驱动气动驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成;其特点是气源方便、结构简单、造价较低、维修方便..与液压驱动系统相比;同体积条件下功率较小;也难以进行速度控制;多用于中、小负荷且精度要求不高的机器人控制系统中..综上;本设计决定使用电动驱动方式为机械臂提供动力;步进电机为驱动电机..2.4.3驱动系统减速器的选型结合上文;本文将使用步进电机为驱动电机为机械臂提供动力;结合各关节受力和机械臂关节传动机构组合方式;应在驱动电机和机械臂关节间安装减速器做扭矩适配;降低输出轴的速度;增大输出扭矩..一般行星齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、谐波减速器、齿轮减速器等可以和步进电机适配..1、行星齿轮减速器行星齿轮减速器通常由一个或者多个外部齿轮围绕着一个中心齿轮旋转;就像行星绕着太阳公转一样..在工作状态中多个行星齿轮协同工作;因而承载能力大;属纯扭矩传动;工作平稳..单级行星齿轮减速器的减速比一般较小;需要增加减速比时只需增加行星轮系的级数即可;而整体体积变化较小..2、蜗轮蜗杆减速器蜗轮蜗杆减速器的传动比大;一般为 10-80;也可以达到 80 以上..此外;蜗轮蜗杆减速器机械结构紧凑、热交换性能好、工作平稳、噪声小、具备机械自锁能力;安全性高..3、谐波减速器波发生器;柔轮;刚轮是谐波减速器的三大部分;谐波齿轮减速器传动结构简单;减速比高;同时啮合的齿数多;运行平稳、传动承载力大;齿侧间隙小;传动精度高;传动误差只有普通圆柱齿轮传动的 1/4 左右;传动空程小;适用于反向转动;在机器人领域有着广泛应用..但对柔轮材料有较高的强度要求;工艺复杂..4、齿轮减速器圆柱齿轮减速机构为定传动比齿轮机构;其传动准确;平稳高效;传动功率范围和速度范围大;广泛用于各种仪器仪表中;但其制造和安装精度要求高;高减速比时结构较为复杂;体积一般较大..综上;初步去确定使用谐波齿轮减速器;减速比大;传动精度高;体积小巧;输入轴与输出轴轴线重合;可很方便地与步进电机组合安装成为机械臂关节的一部分;同时便于机械臂的模块化设计..本文将采用 Harmonic Drive CSF-mini 系列组合型谐波减速器;其中腰关节采用型号为 CSF-14-100-2XH-F；肘关节俯仰和肘关节旋转采用 CSF-11-100-2XHF;腕俯仰采用 CSF-8-100-2XH-F..2.4.4电机驱动器的选型虽然步进电机广泛地应用于各行各业;但步进电机并不能像普通的直流电机那样通过控制输入的等效电压就可以驱动和调速..它必须利用电子电路;将直流电变成分时多相时序控制电流;用这种电流为步进电机供电;步进电机才能正常工作..常见的有单片机 I/O 直接控制;步进电机驱动芯片、运动控制卡..1、单片机 I/O 直接控制方式使用单片机内部的锁存器、计数/定时器;和并行 I/O 接口;可以实现对步进电机的控制;脉冲环形分配器的功能由单片机系统实现完成;通过软件中断方式实现步进电机的变速控制;改变通电顺序则可改变转向..2、步进电机专用驱动芯片步进电机专用驱动芯片一般集成度较高;外围电路简单;一般有 ENABLE、STEP 和 DIR 三个输入端;ENABLE 为使能端;使能有效时方可驱动步进电机；STEP 为脉冲输入;输入一个脉冲;即可驱动步进电机产生微动；DIR 为方向 ;改变 DIR 逻辑电平即可换向..3、运动控制卡驱动控制通过计算机可直接控制步进电机;运动控制卡是专用于步进电机控制的 PC 插卡;是应对复杂系统的控制而出现的;一般可同时控制十几台甚至几十台步进电机的运动;一般价格很高..综上;本设计将使用步进电机专用驱动芯片来驱动步进电机..其中肩关节和肘关节俯仰有自锁需求;使用东芝 THB7128 3A 128 高细分步进电机专用驱动芯片驱动;其他轴选用 A4988 微步驱动器..2.4.5传感器的选型本文将使用步进电机和谐波齿轮减速器为机械臂提供动力;步进电机只需要通控制驱动脉冲的数量;即可简单实现较高精度的定位;并使工作物在精确地停在目标位置..步进电机以细分后的步距角为基本单位进行定位..以两相电机为例;其步距角为1.8°;使用 1/16 细分方式进行驱动;那么每给驱动器一个脉冲步进电机转子旋转的角度为角度=1.8°1/16=0.1125°;转子旋转一周需要脉冲数为360°/0.1125°=3200;需要旋转到其他任意角度的计算方式与上式相同..本文使用限位开关的型号为 Omron 微动开关 SS-5 摆杆型限位开关..2.4.6下位机的选型对于机器臂控制;需要对多台电机进行联动控制..为了实现多台电机之间的通信和控制;必须建立一套数据通信系统来完成主计算机与各运动控制单元间的数据交换..基于现场总线的分布式控制技术能够解决这些问题..但常见的分布式控制系统又有 USB 总线;SERCOS总线;RS-485 总线和 CAN 总线等这几种..本设计将采用RS-485 总线来实现机械臂的分布式控制..本设计选用了TI公司的2000系列 DSP TMS320LF2407 作为控制单元..其时钟频率可达 40MHz;具有高速的处理能力;片内资源丰富;特别是它特有两个内置事件管理器模块EVA、EVB..通过JTAG 接口可以方便的对 DSP 进行全速的在系统调试仿真..TMS320LF2407 的电源电压为 3.3V;正常下作电流为 80m A 左右;抗干扰能力较强..关节控制器硬件电路关节控制器是以 DSP 芯片为核心;芯片本身及其外围电路的性能直接决定了系统的性能..故芯片的选择及其外围电路的设计;也就显得十分的重要..下面将通过单个模块电路的方式分别介绍控制器硬件电路..(1)电源电路通过开关电源;接入B0505LS模块产生稳定的的5V 电压作为TPS7333芯片的供电电压;管脚8做为2407 的上电复位信号..管角 5;6 通过滤波电容输出作为 2407 的供电电压3.3V..如图2-5..图2-4 电源电路(2)时钟电路TMS320LF2407 的时钟源可以来自外部有源晶振也可以用晶体;利用内部振荡器..一般经常使用外部时钟输入;因为使用外部时钟时;时钟的精度高、信号比较稳定;外部时钟电路和锁相环电路如图 2-6 所示..图2-5 时钟电路(3)JTAG 接口电路仿真接口电路如图2-7所示.目标层次的TI调试标准使用5个标准的IEEE1149.1JTAG信号TRST、TCK、TMS、TDI、TDO和两个TI扩展口EMU0、EMU1..JTAG 目标器件通过专用的仿真端口支持仿真;此端口由仿真器直接访问并提供仿真功能..JTAG 接口电路为仿真器与微机的接口电路;便于系统进行在线调试..图2-6 JTAG电路(4)外接SRAM电路TMS320LF2407最多可寻址64K的外部程序空间和64K的外部数据空间..由于控制算法的需要;本系统需扩充外部 RAM..TMS320LF2407片内的 Flash可用作程序存储器;但在开发阶段使用 Flash 作为程序存储器极为不便;因为每一次程序的修改都需要对 Flash 进行清除、擦除和编程操作;而且进行CCS 调试时只能设置硬件断点;故从调试的角度考虑;应扩充程序 RAM..这里用的是CY7C1021V33芯片;它是64K16bit的SRAM;存取时间为15ns;故不需要插入等待周期;可保证系统全速运行..图 2-8 为外接 SRAM 扩展电路图..图2-7 SRAM扩展电路图(5)编码器处理电路增量式编码器信号处理电路如图2-9所示..图 2-8 增量式编码器信号处理电路(6)霍尔接近开关电路本设计选用 A31443E 常开型霍尔接近开关..其接法如图 2-10;提供电压为5V;由于输出采用了集电极开路门;必须通过 10K 的上拉电阻接到 5V 电源上..当磁源的某一极与霍尔传感器的距离达到一定范围以内时;输出低电平;否则输出高电平;不需要外接放大电路..一套关节控制器将采用 3 支霍尔接近开关..HALL1、HALL2 分别固定在关节控制器运动的极限位置;其信号通过 IOPE5、IOPE6 不断查询..HALL3 用于绝对零位检测;采用中断的方式..图2-9 霍尔接近开关的接法2.5 机械臂的模块化设计机械臂的大小臂体和关节在整个机械臂中具有高度的相似性;同时机械臂是机电一体化的典型;其主体结构和联接结构都有一定的复杂性;而采用模块化设计思想;可以一定程度上简化设计流程;只需对不同的应用对象进行少量修改便可完成组合适配..2.5.1 旋转关节的设计机械臂的基本单元有旋转关节和俯仰关节;其结构具有相似性;本文重点介绍旋转关节的设计..旋转关节包含有电机、减速器、编码器、制动器以及其他附件;本文使用步进电机直连谐波减速器的驱动方式;使用限位微动开关确定机械臂初始定位零点;以计步进电机已发脉冲数为关节相对旋转角度参考;是一个开环的运动控制系统;动力传递链路为：电机--波发生器--柔轮--刚轮—输出轴..机械臂的旋转关节模块在运行过程中会受到来自机械臂末端的弯矩;因此需要对输出轴做轴向和径向卸荷;减少输出轴的负载;保证系统的刚度;延长使用寿命..一般来说;一根轴需要两个支点;每个支点由一个或一个以上的轴承组成;每组轴承间有以下三种常用的配置方法..1、双支点各单向固定这种轴承配置常用两个反向安装的圆锥滚子轴承或角接触球轴承;两个轴承各限制轴向一个方向的轴向移动..这种配置方式轴向移动限制比较精确、也便于调整轴承的预紧程度..另外深沟球轴承也可用于双支点各单向固定;通过调整外壳与轴承端盖端面的厚度来补偿轴的受热伸长;因而这种配置方式不适合需要对轴做精确轴向定位的场合..2、一支点双向固定;另一端支点游动对于热伸长量较大的轴;这种轴一般跨距较大且工作温度较高;应该采用一支点双向固定;另一支点游动的支撑结构..其双向固定端需要使用能承受双向轴向载荷的轴承;内外圈都需要固定..3、两端游动支撑对于人字齿轮轴;由于本身具有相互间的轴向限位作用;其中只需保证一根轴与机座有相对固定的轴向位置;另一根轴上的两个轴承必须游动;防止人字齿轮卡死或两侧受力不均匀..本文将采用一支点双向固定;另一端支点游动的方式组合成卸荷轴承组;其中双向固定端使用深沟球轴承;游动端使用滚针轴承..其中腰关节使用型号为 HRB 61809-2Z、SKF HK5020;肘关节旋转使用型号为 HRB 61806-2Z、SKF HK3512..2.5.2 旋转关节的设计各运动轴基于模块化设计;设计时已考虑各运动轴的联接;使用简单的金属板件便能将各运动轴连接可靠;并具有一定的刚度..本文各运动轴均为法兰端面输出;与金属板材间通过螺钉联接固定;依靠金属板与法兰端面的摩擦力传递扭矩到金属板材..图 2-11 为肩关节联接金属板材机械加工工程图：图2-10 肩关节联接金属板2.5.3 抓手的设计一款通用型的机械臂应该具有抓取多种物体的能力;也为某一目标物体专门设计一款抓手;因而在设计机械臂臂体与机械抓手时;需要设计一个合理的联接结构;以便机械抓手能够快速更换..机械抓手在抓取物体时需要保持一定的夹持力;本文将使用舵机为机械手爪提供动力;舵机在旋转到位后能持续提供一定的扭矩以保持夹持状态..使用舵机型号为 TowerPro MG945 全金属齿舵机;表2-5舵机型号及相关参数图2-12 为和机械抓手配合的臂体联接结构..同理只要末端执行器设计为可与该联接结构配合;即可实现更换;以完成对不同物体的抓取任务..图2-11 机械臂执行器联接结构3机械臂软件系统设计整个机械臂控制系统软件包括主计算机监控软件和各关节控制器软件..主计算机接收目标位姿数据;完成路径规划算法..另外;主计算机要实时读取关节控制器的反馈数据;记录机械臂的当前位姿;并显示在屏幕上..不仅直线运动、点到点运动、复位动作的完成需要主计算机监控软件协调;而且像各关节绝对位置的确定过程、各关节运动范围是否越界也必须由主计算机实时参与;及时做出决策..主计算机还要提供给用户友好的人机交互界面;方便于用户输入各种命令;存储设置好的参数;允许数据以表格或者曲线等形式导出..3.1 关节控制器软件设计3.1.1 PID控制算法关节控制器TMS320LF2407来实现;完成电机的位置环控制和速度环控制;如图3-1所示..位置环的控制周期设为2ms;速度环的控制周期也设为2ms..由于采用了速度环;系统的动态性性能可以得到显着提高..两个闭环都采用积分分离PD控制;根据实际调试情况;可以对控制律进行适当的化简..零位霍尔接近开关在系统上电时用于较粗略的确定电机的绝对位置;再结合增量编码器的Z通道的信号;就可以较精确的确定出电机的绝对位置..主计算机路径规划求得的目标位置;应该换算成增量码盘的脉冲数后;再发给关节控制器..关节控制器利用它和从增量编码器实际测得的脉冲数进行比较;利用积分分离PID算法求解位置环的控制量..3.1.2 关节控制器程序流程主程序的流程图如3-2所示：图3-1 主程序流程图寄存器初始化操作主要包括：设置CPUCLK为外部晶振的2倍频;即16MHZ；设置串口通讯波特率为：38.4kbPs；设置定时器/计数器相关寄存器；设置QEP 电路单元相关寄存器；设置中断控制寄存器等等..串口数据接收中断服务程序流程图如3-3所示..在中断服务程序中;读取数据接收寄存器中的数据;存入数据接收区;而并不作任何进一步分析和处理..数据接收区是内存中暂时存放数据的区域;当存满一条完整指令信息后;由主程序分析和处理..图 3-2 串口数据接收中断服务程序流程图控制周期2ms定时中断服务程序的流程见图3-4..定时器/计数器3为位置环和速度环控制周期定时2ms;每3ms进入定时中断服务程序一次;读取位置反馈值和速度反馈值;进行积分分离PID运算;最后输出给DA转换成模拟量..每一个插补周期50ms;主计算机向关节控制器发送一次运动规划后的目标位置..该目标位置是以增量编码器信号四倍频后的脉冲数为单位;以前一次的目标位置作为脉冲计数的零点;因此;关节控制器在读取新的目标位置后;也应该以前一次的目标位置作为新的增量码盘脉冲计数零点;测量实际的电机位置;与新的目标位置比较、运算..主计算机根据需要可以查询当前电机运行的实际位置;关节控制器返回的位置则是关节角的绝对位置;单位是0.1度..图3-3 控制周期定时中断服务服务程序流程图4 结束语本文提出了一套机械臂结构方案..硬件上;对机械臂的构型、臂杆长度、电机、驱动器、减速器、传感器和主控制器进行了选型..并且对机械臂进行了模块化设计;其中包括旋转关节的设计、连接件的设计和抓手的设计..软件方面设计了DSP关节控制器;实现了电机位置和速度闭环控制..基于RS485总线和DSP 的分布式控制体系结构;具有高速、稳定、可靠、易于维护等优点;适合于六自由度机械臂的实时控制..5 参考文献1 王罗罗. 机械臂的结构设计及控制研究D. 哈尔滨工业大学; 2009.2 招绍坤. 轻型机械臂模块化设计与运动控制的研究 D. 哈尔滨工业大学; 2010.3 王再明. 轻型臂电控系统的研究D. 哈尔滨工业大学; 2007.4 方红根;杨军. 基于模块化关节轻型机械臂的研制J. 上海电气技术; 2011.5 濮良贵. 机械设计M. 北京：高等教育出版社;2012：186-273.6 李世其; 刘洋; 朱文革 ;刘燕; 贾阳. 多关节轻型机械臂的设计研究J. 航天器工程; 2009.7 刘宝志. 步进电机的精确控制方法研究D. 山东大学; 2010.8 雷凯. 步进电机细分驱动技术的研究D. 苏州大学; 2003.。
机器人技术第二章
图2-3所示的机器人， 臂部在xO1y面内有三 个独立运——升降(L1)、 伸缩(L2)、和转动(Φ1)， 腕部在xO1y面内有一 个独立的运动——转 动(Φ2)。机器人手部 位置需要一个独立变 量——手部绕自身轴 线O3C的旋转Φ3。
机器人自由度的选择
• 一般自由度的选择：机器人自由度都是根 据机器人的用途来设计的，在三维空间中 描述一个物体的位姿（位置和姿态）需要6 个自由度。工业机器人的自由度是根据其 用途而设计的，可能小于6个自由度，也可 能大于6个自由度。
指机器人重复到达某一目标位置 的差异程度。 的差异程度 。 或 在相同的位置指令
下 ， 机器人连续重复若干次其位置的 分散情况。 分散情况 。 它是衡量一列误差值的密 集程度，即重复度。 集程度，即重复度。
o
o
机器人的分辨率和精度
• 分辨率：机器人的分辨率由系统设计参数 决定，并受到位置检测反馈元件的影响。 可分为编程分辨率和控制分辨率，编程分 辨率是指程序中可以设定的最小移动单位， 又称基准分辨率；控制分辨率是指位置反 馈回路能检测到的最小位移量。当它们相 等时，系统性能达到最佳。
1、驱动系统 、 概念： 概念：要使机器人运行起来, 需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置 作用：提供机器人各部位、各关节动作的原动力 驱动系统可以是液压传动、 气动传 动、电动传动, 或者把它们结合起来应 用的综合系统; 可以是直接驱动或者是 通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等 机械传动机构进行间接驱动。
表2-3为不同作业机器人要求的重复 精度。
工作空间（ ）：机器人 工作空间（Working space）：机器人 ）： 手腕参考点或末端操作器安装点（ 手腕参考点或末端操作器安装点（不 包括末端操作器） 包括末端操作器）所能到达的所有空 间区域， 间区域，一般不包括末端操作器本身 所能到达的区域。 所能到达的区域。
机械原理术语英汉对照
机械原理重要名词术语中英文对照表Aarchimedesworm阿基米得蜗杆BFifth-powerpolynomialmotion五次多项式运动规律oscillatingfollower摆动从动件camwithoscillatingfollower摆动从动件运动规律oscillatingguide-barmechanism摆动导杆机构cycloidalgear摆线齿轮cycloidalmotion摆线运动规律cycloidal-pinwheel摆线针轮angleofcontact包角backcone背锥backangle背锥角backconedistance背锥距scale比例尺closedkinematicchain闭式运动链closedchainmechanism闭式链机构arm臂部modifiedgear变位齿轮modificationcoefficient变位系数standardspurgear标准直齿轮combineinparallel并联式组合amountofunbalance不平衡量intermittentgearing不完全齿轮wavegenerator波发生器numberofwaves波数Cgenevawheel槽轮genevamechanism槽轮机构groovecam槽凸轮backlash侧系differentialgeartrain差动轮系differentialscrewmechanism差动螺旋机构differentials差速器space齿槽spacewidth齿槽宽addendum齿顶高addendumcircle齿顶圆dedendum齿根高dedendumcircle齿根圆thickness齿厚circularpitch齿距facewidth齿宽toothprofile齿廓toothcurve齿廓曲线gear齿轮pinionandrack齿轮齿条机构pinioncutter齿轮插刀hob,hobbingcutter齿轮滚刀gears齿轮机构blank齿轮轮坯teethnumber齿数gearratio齿数比rack齿条rackcutter齿条插刀coincidentpoints重合点contactratio重合度transmissionratio,speedratio传动比transmissionangle传动角combineinseries串连式组合drivenpulley从动带轮drivenlink,follower从动件widthofflat-face从动件平底宽度followerdwell从动件停歇followermotion从动件运动规律drivengear从动轮Dbeltdrives带传动beltpulley带轮universaljoint单万向联轴节unitvector单位矢量equivalentspurgear当量齿轮equivalentteethnumber当量齿数equivalentcoefficientoffriction当量摩擦系数cutter刀具lead导程leadangle导程角constantaccelerationanddecelerationmotion等加速等减速运动规律constantdiametercam等径凸轮constantbreadthcam等宽凸轮uniformmotion,constantvelocitymotion等速运动规律equivalentlink等效构件equivalentforce等效力equivalentmoment等效力矩equivalentmass等效质量equivalentmomentofinertia等效惯性力lowerpair低副clearance顶隙ordinarygeartrain定轴轮系dynamicbalance动平衡dynamicbalancingmachine动平衡机dynamiccharacteristics动态特性dynamicreaction动压力dynamicload动载荷transverseplane端面transverseparameters端面参数transversecircularpitch端面齿距transversecontactratio端面重合度transversemodule端面模数transversepressureangle端面压力角inlinerollerfollower对心滚子从动件inlineflat-facedfollower对心平底从动件inlineslidercrankmechanism对心曲柄滑块机构in-linetranslatingfollower对心移动从动件polynomialmotion多项式运动规律rotorwithseveralmasses多质量转子idlergear惰轮Fgeneratingline发生线generatingplane发生面normalplane法面normalparamenters法面参数normalcircularpitch法面齿距normalmodule法面模数normalpressureangle法面压力角feedbackcombining反馈式组合inversecammechanism反凸轮机构inverse(backward)kinematics反向运动学kinematicinversion反转法generating范成法formcutting仿形法flywheel飞轮momentofflywheel飞轮距nonstandardgear非标准齿轮aperiodicspeedfluctuation非周期性速度波动noncirculargear非圆齿轮standardpitchline分度线standardpitchcircle分度圆standardpitchcone分度圆锥planetarydifferential封闭差动轮系additionalmechanism附加机构compoundhinge复合铰链compoundcombining复合式组合compoundscrewmechanism复式螺旋机构complexmechanism复杂机构Ginterference干涉rigidc ircularspline刚轮bodyguidancemechanism刚体导引机构rigidimpulse(shock)刚性冲击rigidrotor刚性转子higherpair高副grashoff’slaw格拉晓夫定理undercutting根切workingspace工作空间effectiveresistance工作阻力effectiveresistancemoment工作阻力矩workingstroke工作行程commonnormalline公法线generalconstraint公共约束metricgears公制齿轮power功率conjugateprofiles共轭齿廓conjugatecam共轭凸轮link构件fixedlink,frame固定构件jointedmanipulator关节型操作器inertiaforce惯性力partialbalanceofshakingforce惯性力部分平衡momentofinertia,shakingmoment惯性力矩balanceofshakingforce惯性力平衡fullbalanceofshakingforce惯性力完全平衡pathgenerator轨迹发生器hob，hobbingcutter滚刀roller滚子radiusofroller滚子半径rollerfollower滚子从动件undercutting过度切割Hfunctiongenerator函数发生器interchangeablegears互换性齿轮slider滑块return，return-stroke回程compoundgeartrain复合轮系Jmechanism机构analysisofmechanism机构分析balanceofbalance机构平衡mechanism机构学kinematicdesignofmechanism机构运动设计kinematicdiagram机构运动简图synthesisofmechanism机构综合constitutionofmechanism机构组成frame，fixedlink机架kinematicinversion机架变换machine机器robot机器人manipulator机器人操作器robotics机器人学machinery机械dynamicanalysisofmachinery机械动力分析dynamicdesignofmachinery机械动力设计dynamicsofmachinery机械动力学mechanicaladvantage机械利益balanceofmachinery机械平衡manipulator机械手mechanicalbehavior机械特性mechanicalefficiency机械效率mechanismsandmachinetheory,theoryofmecha nismsandmachines机械原理coefficientofspeedfluctuation机械运转不均匀系数fundamentalmechanism基础机构basecircle基圆radiusofbasecircle基圆半径basepitch基圆齿距pressureangleofbasecircle基圆压力角basecylinder基圆柱basecone基圆锥quick-returnmechanism急回机构quick-returncharacteristics急回特性quick-returnmotion急回运动ratchet棘轮ratchetmechanism棘轮机构pawl棘爪extremeposition极限位置crankanglebetweenextremepositions极位夹角computeraideddesign计算机辅助设计computerintegratedmanufacturingsystem计算机集成制造系统acceleration加速度accelerationanalysis加速度分析accelerationdiagram加速度曲线knife-edgefollower尖底从动件intermittentmotionmechanism间歇运动机构simpleharmonicmotion(SHMforshort)简谐运动involutehelicoid渐开线螺旋面involute渐开线involuteprofile渐开线齿廓involutegear渐开线齿轮generatinglineofinvolute渐开线发生线involuteequation渐开线方程involutefunction渐开线函数involuteworm渐开线蜗杆pressureangleofinvolute渐开线压力角simpleharmonicmotion简谐运动cross-beltdrive交叉带传动crossedhelicalgears交错轴斜齿轮angularacceleration角加速度angularvelocity角速度angularvelocityratio角速比correctingplane校正平面structure结构structuralandmechanicalerror结构误差pitchpoint节点pitchline节线pitchcircle节园thicknessonpitchcircle节园齿厚pitchdiameter节圆直径pitchcone节圆锥pitchconeangle节圆锥角analyticaldesign解析设计diametralpitch径节clearance径向间歇staticbalance静平衡passivedegreeoffreedom局部自由度absolutemotion绝对运动absolutevelocity绝对速度loadbalanc ingmechanism均衡装置Kopen-beltdrive开口传动openkinematicchain开式链openchainmechanism开式链机构spatialmechanism空间机构spatiallinkages空间连杆机构spatialcams空间凸轮机构spatialkinematicpair空间运动副spatialkinematicchain空间运动链blockdiagram框图Lpitchcurve理论廓线force力forcepolygon力多边形force-closedcammechanism力封闭型凸轮机构moment力矩equilibrium力平衡couple[offorces],couples力偶momentofcouple力偶矩connectingrod,couple连杆linkages连杆机构couplecurve连杆曲线lineofcenters连心线chainwheel链轮two-dimensionalcam两维凸轮criticalspeed临界转速six-barlinkage六杆机构blank轮坯geartrain轮系screw螺杆threadpitch螺矩nut,screwnut螺母threadofascrew螺纹helicalpair螺旋副screwmechanism螺旋机构helicalangle螺旋角helix,helicalline螺旋线Mmodule模数friction摩擦frictionangle摩擦角frictionforce摩擦力frictionmoment摩擦力矩coefficientoffriction摩擦系数frictioncircle摩擦圆end-effector末端执行器objectivefunction目标函数N mechanismwithflexibleelements挠性机构flexiblerotor挠性转子internalgear内齿轮ringgear内齿圈engaging-out啮出engagement,meshingengagement,meshing啮合meshingpoint啮合点angleofengagement啮合角contactingline,pressureline,lineofengagement 啮合线lengthofcontactingline啮合线长度engaging-in啮入nomogram诺模图Pdiskcam盘形凸轮parabolicmotion抛物线运动beltpulley皮带轮offsetdistance偏距offsetcircle偏距圆eccentric偏心盘offsetrollerfollower偏置滚子从动件offfserknife-edgefollower偏置尖底从动件offsetflat-facefollower偏置平底从动件offsetslider-crankmechanism偏置曲柄滑块机构frequency频率flatbeltdrive带传动flat-facefollower平底从动件facewidth平底宽度balance平衡balancingmachine平衡机balancingquality平衡品质correctingplane平衡平面balancemass,qualityofmass平衡质量counterweight平衡重balancingspeed平衡转速planarpair,flatpair平面副planarmechanism平面机构planarkinematicpair平面运动副planarlinkage平面连杆机构planarcam平面凸轮parallelhelicalgears平行轴斜齿轮Qothermechanismmostinuse其它常用机构startingperiod起动阶段pneumaticmechanism气动机构singularposition奇异位置initialcontact,beginningofcontact起始啮合点forcedvibration强迫振动depthofcut切齿深度crank曲柄grashoff’slaw曲柄存在条件rotationguide-barmechanism转动导杆机构slider-crankmechanism曲柄滑块机构crank-rockermechanism曲柄摇杆机构curvature曲率radiusofcurvature曲率半径curved-shoefollower曲面从动件curvematching曲线拼接drivingforce驱动力drivingmoment驱动力矩wholedepth全齿高sphericalpair球面副sphericalinvolute球面渐开线sphericalmotion球面运动sphere-pinpair球销副polarcoordinatemanipulator球坐标操作器Rherringbonegear，doublehelicalgear人字齿轮redundantdegreeoffreedom冗余自由度flexspline柔轮flexibleimpulse,softshock柔性冲击flexiblemanufacturingsystem柔性制造系统flexibleautomation柔性自动化Sthree-dimensionalcam三维凸轮kennedy’stheorem，theoremofthreecenters三心定理planetarydrivewithsmallteethdifference少齿差行星传动designvariable设计变量rise升程camprofile实际廓线realpart实部vector矢量outputwork输出功outputlink输出构件outputmechanism输出机构outputtorque输出力矩outputshaft输出轴inputlink输入构件mathematicalmodel数学模型double-slidermechanism,ellipsograph双滑块机构doublecrankmechanism双曲柄机构constant-velocityuniversaljoints双万向联轴节doublerockermechanism双摇杆机构oldhamcoupling双转块机构instantaneouscenter瞬心deadpoint死点four-barlinkage四杆机构velocity速度speedfluctuation速度波动coefficientofspeedfluctuation速度波动系数velocitydiagram速度曲线instantaneouscenterofvelocity速度瞬心Tsteppulley塔轮sungear太阳轮characteristics特性equivalentmechanism替代机构governor调速器stoppingphase停车阶段dwell停歇synchronousbeltdrive同步带传动cam凸轮cams,cammechanism凸轮机构camprofile凸轮(实际)廓线layoutofcamprofile凸轮廓线绘制pitchcurve凸轮理论廓线graphicaldesign图解设计rise推程Wexternalgear外齿轮externalforce外力universaljoint,hooke’scoupling万向联轴节wrist腕部reciprocatingmotion往复移动differentialscrewmechanism差动螺旋机构displacement位移displacementdiagram位移曲线pose,positionandorientation位姿steadymotionperiod稳定运转阶段robustdesign稳健设计worm蜗杆wormgearing蜗杆传动机构numberofthreads蜗杆头数diametralquotient蜗杆直径系数wormandwormgear蜗杆蜗轮机构wormgear蜗轮Xcrankarm,planetcarrier系杆fieldbalancing现场平衡centrifugalforce离心力relativevelocity相对速度relativemotion相对运动pinion小齿轮harmonicdrive谐波传动helicalgear斜齿圆柱齿轮stroke工作行程coefficientoftravelspeedvariation,advance-tore turn-timeratio行程速比系数planetgear行星轮planetgeartrain行星轮系planetcarrier行星架form-closedcammechanism形封闭凸轮机构virtualreality虚拟现实redundantconstraint虚约束imaginarypart虚部allowableamountofunbalance许用不平衡量allowablepressureangle许用压力角circulatingpowerload循环功率流Ypressureangle压力角jacobimatrix雅克比矩阵rocker摇杆hydrodynamicdrive液力传动hydraulicmechanism液压机构reciprocatingfollower移动从动件slidingpair,prismaticpair移动副prismaticjoint移动关节wedgecam移动凸轮incrementordecrementwork盈亏功optimaldesign优化设计detrimentalresistance有害阻力simpleharmonicmotion余弦加速度运动roundbeltdrive圆带传动circulargear圆形齿轮cylindricpair圆柱副cylindricalcam圆柱凸轮cylindricalworm圆柱蜗杆cylindricalcoordinatemanipulator圆柱坐标操作器bevelgears圆锥齿轮机构coneangle圆锥角drivinglink原动件constraint约束constraintcondition约束条件jerk跃度jerkdiagram跃度曲线kinematicinversion运动倒置kinematicanalysis运动分析kinematicpair运动副movinglink运动构件kinematicdiagram运动简图kinematicchain运动链motionskewness运动失真kinematicdesign运动设计cycleofmotion运动周期kinematicsynthesis运动综合coefficientofvelocityfluctuation运动不均匀系数Zload载荷generating展成法，范成法tensionpulley张紧轮vibration振动shakingcouple振动力矩frequencyofvibration振动频率amplitudeofvibration振幅tangentmechanism正切机构direct(forward)kinematics正向运动学sinegenerator,scotchyoke正弦机构spurgear直齿圆柱齿轮cartesiancoordinatemanipulator直角坐标操作器diametralquotient直径系数mass-radiusproduct质径积mid-plane中间平面centerdistance中心距centerdistancechange中心距变动centralgear中心轮finalcontact，endofcontact终止啮合点periodicspeedfluctuation周期性速度波动epicyclicgeartrain周转轮系togglemechanism肘形机构shaftangle轴角axialthrustload轴向分力drivinggear主动齿轮drivingpulley主动带轮rotatingguide-barmechanism转动导杆机构revolutepair转动副revolutejoint转动关节rotor转子balanceofrotor转子平衡assemblycondition装配条件bevelgear锥齿轮commonapexofcone锥顶conedistance锥距conepulley锥轮sub-mechanism子机构automation自动化self-locking自锁degreeoffreedom(dofforshort)自由度totalcontactratio总重合度resultantforce总反力overlapcontactratio纵向重合度combinedmechanism组合机构minimumteethnumber最少齿数minimumradius最小向径appliedforce作用力coordinateframe坐标系。
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中 图分 类 号 ：Ｈ１２ 文献标 识 码 ： Ｔ ３ Ａ
第 （ ０ ）６ ０ ８ — ３ １０ 一 ９ ７ ２ １ ０ —０ ９ ０ １
机 械 设 计 与 制 造
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【 摘 要】 航天用的空间展 开机构要求其关节驱动 系统具有较高的可靠性，采用冗余驱动是提高 可靠性的有效措施。提 出了二套驱动 系统并联的单备份冗余驱动方案 ， 设计 了适于该冗余驱动方案的 差动轮 系式传 动机构 ； 了减 少切换 传动机 构 的体积 和质 量 ， 高其运 动平稳 性 ， 为 提 以体积 最 小和 转动惯 量最小为 目 标函数 ， 建立了轮 系参数 的多目标优化模型， 并利用线性加权和法对优化模型进行 了简化 处理， 借助 Ｍ ｔ ｂ ａ ａ 优化工具箱进行 了实例优化计算， ｌ 计算结果验证 了优化模型和计算方法的有效性。 关键 词 ： 驱动 ； 动轮 系 ； 目标 优化 ； ｔ ｂ 冗余 差 多 Ｍａｌ ａ
１ 引言
卫 星天线等 空间展开机构在飞行器入轨后 ， 由伺服 电机驱 动展开 ， 以保证整个飞行器 的正常工作 。 因此 ， 要求展开关节及其 驱动装置必须具有很高 的可靠性 ， 同时要求结构紧凑 、 质量轻及 较高 的承载能力 。 采用冗余驱动是提高系统可靠性的有效措施＿ ｌ 】 。