基于有限元离散和模态降阶的柔性机械臂控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118123807B

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202311791974.1

    申请日:2023-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限元离散和模态降阶的柔性机械臂控制方法及系统,包括:将柔性机械臂连杆划分为若干单元;构建离散后的柔性机械臂任意单元的运动控制方程;建立各个单元的有限元运动控制方程,对各个单元的有限元运动控制方程进行组装得到柔性机械臂的全局动力学有限元方程;求解全局动力学有限元方程的广义特征值问题,得到柔性机械臂的各阶模态振型;基于各阶模态振型对全局动力学有限元方程进行降阶变换,得到降阶后的全局动力学有限元方程;基于全局动力学有限元方程对机器人柔性单杆机械臂进行运动控制。本发明可以实现对柔性机械臂的振动的有效抑制和精确控制。

    基于有限元离散和模态降阶的柔性机械臂控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118123807A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202311791974.1

    申请日:2023-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限元离散和模态降阶的柔性机械臂控制方法及系统,包括:将柔性机械臂连杆划分为若干单元;构建离散后的柔性机械臂任意单元的运动控制方程;建立各个单元的有限元运动控制方程,对各个单元的有限元运动控制方程进行组装得到柔性机械臂的全局动力学有限元方程;求解全局动力学有限元方程的广义特征值问题,得到柔性机械臂的各阶模态振型;基于各阶模态振型对全局动力学有限元方程进行降阶变换,得到降阶后的全局动力学有限元方程;基于全局动力学有限元方程对机器人柔性单杆机械臂进行运动控制。本发明可以实现对柔性机械臂的振动的有效抑制和精确控制。

    基于复变函数法的隧道衬砌设计方法及系统

    公开(公告)号:CN119106470A

    公开(公告)日:2024-12-10

    申请号:CN202410966098.X

    申请日:2024-07-18

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开一种基于复变函数法的隧道衬砌设计方法及系统,涉及隧道施工领域,该方法为:选取隧道开挖半径、隧道埋深和衬砌弹性模量和衬砌厚度,确定隧道的岩体区域和衬砌区域;根据映射函数,将隧道的岩体区域和衬砌区域分别映射到岩体和衬砌圆环区域中,以此分别构建两区域在不同接触条件下的解析函数;根据岩体区域、衬砌区域及其接触面的边界条件和连续条件,求解解析函数;结合衬砌和岩体的应力和位移表达式,分别计算获取衬砌区域和岩体区域中任一点的应力和位移;判断隧道设计是否满足设计要求,若否,则调整衬砌弹性模量和衬砌厚度,直至满足设计要求。本发明适用于不同形状隧道的衬砌设计参数,能够有效提高衬砌设计参数计算的准确性。

    一种隧道模型试验用开挖支护机构及试验装置

    公开(公告)号:CN118959036A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411015590.5

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及一种隧道模型试验用开挖支护机构及试验装置,包括用于沿隧道纵向依次设置的多榀支撑拱架,支撑拱架的形状与隧道的截面轮廓相匹配,相邻支撑拱架之间设有伸缩驱动件,支撑拱架在隧道边墙及拱顶对应位置处均设置有多个支撑驱动件,支撑驱动件的轴线方向垂直于支撑拱架的外轮廓面,支撑驱动件的运动部分与用于与围岩模型接触的支撑板连接,采用本发明的开挖支护机构开挖顺畅,避免了围岩模型的坍塌,同时提高了试验人员的安全性。

    一种隧道围岩巨石垮塌大比尺模拟试验装置

    公开(公告)号:CN118818010A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202411015591.X

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及一种隧道围岩巨石垮塌大比尺模拟试验装置,包括:箱体:顶部敞口设置,敞口处通过开合驱动机构连接第一顶部移动台和第二顶部移动台以实现敞口打开和关闭状态切换,箱体的侧箱壁内表面以及第一移动台和第二移动台的底面设有加载部件;打印机构:包括多个位于箱体上方的机械臂,机械臂的末端连接有打印头,机械臂与三轴联动机构连接。开挖支护机构:设置在箱体内部,由多榀沿隧道纵向设置的开挖支护组件构成,相邻开挖支护组件之间设有伸缩驱动件以模拟开挖支护过程,本发明的试验装置实现了大比尺围岩巨石垮塌模拟试验。

    一种基于放大位移的隧道掌子面稳定性监测方法及系统

    公开(公告)号:CN118774835A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410992445.6

    申请日:2024-07-23

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于岩土及隧道工程灾害监测技术领域,提供了一种基于放大位移的隧道掌子面稳定性监测方法及系统,包括:对于隧道掌子面上的同一点,获取两个不同时间点的掌子面振动信息;对于每个时间点,基于所述掌子面振动信息,通过模态振型分析,得到掌子面模态振型,并将掌子面模态振型进行放大;通过对比两个时间点的掌子面模态振型之间的差值,得到隧道掌子面稳定性及危险块体位置。相较于传统监控量测、地质编录等方法,实现掌子面稳定监测的快速化、实时化、智能化。

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