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| 1 | 基于构态变换的变胞机构结构综合显示文摘讨论了一种在运动中构态可变并改变自由度的新机构。基于构态变换的矩阵运算,提出了变胞机构结构综合的新方法。从其终态出发,应用终态的拓扑结构及其相应的邻接矩阵,进行了杆件添加和相应构态变换的矩阵运算,研究了所有组合可能性,并应用拓扑对称性去除重复情况,从而综合出新的变胞机构。 | 李端玲 戴建生 张启先 金国光 | 2002 | 机械工程学报2002，38，7： | 78 |
| 2 | 变胞机构的研究综述与展望显示文摘随着变胞机构研究的深入,变胞机构理论和应用也不断地发展和创新,有必要将现有的研究成果加以总结和分析,对未来的发展趋势进行展望,以促进变胞机构理论和应用的进一步发展。在变胞机构研究的基础上,介绍变胞机构的起源和意义,提出判定条件和5种变胞方式及其实现方法。并按照变胞机构的结构学、运动学、动力学、柔性变胞机构等方面,对变胞机构理论的研究现状进行阐述。鉴于变胞机构的结构学研究较多,按照变胞机构的构态描述方法、结构分析方法和结构综合方法等3个方面进行总结。并介绍变胞机构在航天、现代制造业和机器人等领域的应用现状。对于变胞机构的未来发展趋势进行构想和展望,提出几个未来潜在的研究方向。 | 李端玲 张忠海 戴建生 张克涛 | 2010 | 机械工程学报2010，46，13： | 42 |
| 3 | 一般6-6型平台并联机构位置正解代数消元法显示文摘提出一种求解一般6-6型平台并联机构位置正解的代数消元法。通过变量替换将9个约束方程中的6个转换为线性方程组,采用线性消元消去9个变量中的6个。基于计算机符号计算,运用计算机代数系统中的分次字典序Groebner基算法,推导出15个只含剩余3个变量最高次数为4次的多项式,应用推导出的多项式构造Sylvester结式,获得一般6-6型平台并联机构位置正解的一元高次方程,通过分析符号形式方程组变量的次数,得出该一元高次方程的次数为20次且该机构位置正解最多有40组解的结论。通过改变单项式的分次字典序,在理论上阐明存在多个不同的结式都可以获得该机构的位置正解。推导出的15个符号形式的多项式可直接用于求解一般6-6型平台并联机构位置正解,从而实现该问题的数学机械化求解。最后给出数字实例,经反解验证所有解满足原始方程,且无增根。 | 黄昔光 廖启征 魏世民 李端玲 | 2009 | 机械工程学报2009，45，1： | 32 |
| 4 | 一种变胞机构——魔术花球的自由度分析显示文摘介绍了一种常以手工艺品形式出现的可高度展开、折叠的变胞机构。通过去除不影响机构自由度的运动子链,进行了机构的结构分解,得到了空间并联四分支及三分支机构等基本运动链。运用旋量理论对各运动子链进行了虚约束和公共约束的判定,计算了它们的自由度。基于对魔球机构结构分解和虚约束的系统分析,提出了魔球机构自由度分析的理论基础,得到了其自由度及特点。应用回路连接矩阵对结果进行了验证。 | 李端玲 戴建生 张启先 金国光 | 2002 | 机械工程学报2002，38，9： | 31 |
| 5 | 球面剪叉可展机构的运动特性分析显示文摘为揭示任意个球面剪叉单元构成的球面可展机构的运动特性,研究这类机构的自由度特性和运动分析方法。基于螺旋理论分析球面剪叉单元及其串联运动链、多支链构成的球面可展机构的自由度特性,得出由球面剪叉单元构成的球面剪叉可展机构的自由度特性,据此构造出任意个球面剪叉单元和任意个支链构成的自由度为1的球面可展机构。基于球面几何理论,对两个球面剪叉单元串联的球面可展机构进行运动分析,并对任意m个球面剪叉单元串联的球面可展机构进行运动分析,在此基础上分析n个支链的球面剪叉可展机构的运动特性。建立球面剪叉可展机构这类机构通用的运动分析方法,并给出运动分析的数字实例,证明了该方法的有效性。编制能满足任意个球面剪叉单元构成的球面可展机构的运动分析软件,实现了对这类机构运动的自动分析计算,具有工程应用的实际意义。 | 李端玲 张忠海 于振 | 2013 | 机械工程学报2013，49，13： | 24 |
| 6 | 上肢外骨骼机器人的阻抗控制与关节试验研究显示文摘外骨骼机器人穿戴于人体上,可以作为一种助力、增强或者交互的工具,应用于康复、遥操作等领域。针对上肢外骨骼机器人的人机交互控制问题,提出一种上肢外骨骼机器人的阻抗控制模型,并建立了一体化关节的动力学模型,详细设计了单关节的阻抗控制方法。基于外骨骼机器人在人机交互控制中的随动任务特性,设计了基于力的阻抗控制方法以及基于位置的阻抗控制方法。针对阻抗控制模型为二阶系统的特点,提出了阻抗控制参数优化分析的方法。建立了单关节阻抗控制的数值仿真模型,通过仿真试验分析了惯性参数、阻尼参数、刚度参数以及人机接触刚度对阻抗控制性能的影响。开展了单关节系统的阻抗控制硬件试验。试验结果表明单关节系统的触碰检测、重力补偿以及阻抗控制均可实现,并且操作者与关节系统可以实现协同运动。 | 李海源 刘畅 严鲁涛 张斌 李端玲 张勤俭 | 2020 | 机械工程学报2020，56，19： | 19 |
| 7 | 平面柔顺机构的自由度显示文摘柔顺机构是一类借助其柔性元素自身的弹性变形来传递运动、力或能量的装置。由于引入了柔性元素,柔顺机构中构件和运动副常常无法严格区分,导致其自由度概念有别于刚体机构的自由度,甚至带有一定的模糊性。在总结柔顺机构的结构和运动特点的基础上,分析确定机构自由度应遵循的基本准则,并给出可用于全面描述柔顺机构的两种自由度的定义(刚性自由度和柔性自由度)和相关推论。通过几种典型柔性元的伪刚体建模的讨论以及相关设计实例的分析,给出一种行之有效的平面柔顺机构自由度的计算方法。 | 陈贵敏 李端玲 | 2010 | 机械工程学报2010，46，13： | 17 |
| 8 | 基于Dijkstra算法的水下机器人路径规划显示文摘为了能够实现水下机器人ROV的作业要求,将其路径规划问题分为定深度二维最优路径和不定深度三维最优路径两部分,并分别采用多边形拟合和分层多面体拟合的方法建立障碍物模型,然后通过Dijkstra算法分别求出最优路径。本文用实例证明了该方法的正确性和有效性,从而为遥控水下机器人提供了路径指引和参考,实现了水下机器人从起始无碰撞到达目标点的路径规划,并为进一步实际应用奠定了理论基础。 | 车建涛 高方玉 解玉文 李端玲 牛坤 马士恩 | 2020 | 机械设计与研究2020，36，1： | 15 |
| 9 | 平面并联机构正运动学分析的几何建模和免消元计算显示文摘为了解决三自由度平面并联机构的正运动学分析建模和求解时,需要建立坐标系和消元的问题,基于共形几何代数(Conformal geometric algebra, CGA)提出一种脱离坐标系的几何建模和免消元计算方法。在共形几何代数框架下通过基本几何体的相交、分离和对偶运算,表示出动平台上的两个铰链位置;根据动平台三角形面积的有向性,并经过一系列的几何代数运算和化简推导出该问题的特征多项式方程;通过半角正切变换、欧拉变换或不需要任何变换可直接获得任意构型的平面并联机构正运动学分析的一元高次方程。特征多项式方程的推导脱离了坐标系,不需要经过消元,且不需要任何前提条件。数字实例求解表明提出的方法对于特殊构型和一般构型的平面并联机构都是适用的,验证了算法的正确性,结果表明算法数值鲁棒性好,为平面并联机构运动学求解理论提供了一种新思路。 | 张英 魏世民 李端玲 廖启征 | 2018 | 机械工程学报2018，54，19： | 14 |
| 10 | 平面图形放缩机构显示文摘放大尺是由单个平行四边形机构组成的,它可以对两点间的距离进行按比例的放大或缩小,但是不能对平面上的几个点间的距离同时进行放大或缩小,如果将多个平行四边形按照一定的顺序和角度连接起来,再加上一个驱动就可以完成这一工作。按这种方式构成的机构既可以是单自由度的普通机构,也可以是单自由度的过约束机构。加上一些带标记的滑动副,这种机构可以组成一些由直线段构成的大小可变的图形。 | 廖启征 李端玲 | 2005 | 机械工程学报2005，41，8： | 13 |
| 11 | 智能农业除草机器人研究现状与趋势分析显示文摘智能农业除草机器人融合了环境分析、路径导航、视觉识别和运动控制等多种技术,是应用于精准农业中除草作业的智能机器人系统,作为农业机械化研究的热点备受国内外学者关注;对除草机器人的国内外研究现状进行了梳理,进一步分析了除草机器人的特点与优势;总结了除草机器人系统控制、移动导航和机器视觉等关键技术的研究进展,指出关键技术的发展前景与空间;结合除草机器人的技术研究特点与市场环境分析了其未来发展趋势;针对目前除草机器人存在的问题提出解决思路与研究方法,为除草机器人智能化、自动化和集成化发展研究提供理论参考。 | 兰天 李端玲 张忠海 于功敬 金勋俊 | 2021 | 计算机测量与控制2021，29，5： | 12 |
| 12 | 空间并联机构运动学分析的共形几何代数方法显示文摘提出了空间并联机构运动学分析的集几何表示和计算为一体的共形几何代数方法。以动平台上的坐标原点描述动平台的位置,以欧拉角描述动平台的姿态,给出了动平台上任意一点在定坐标系中位置的共形几何代数表达式,进而提出了一种建立空间并联机构运动学方程的数学建模方法。根据所建立的运动学方程,可进行空间并联机构的运动学正解和运动学反解分析。通过一种4-UPU空间并联机构运动学分析,进一步阐述了所提出的共形几何代数运动学分析方法,通过数值实例验证了所提出方法的正确性和有效性。 | 张忠海 李端玲 | 2015 | 农业机械学报2015，46，4： | 11 |
| 13 | 单层及多层平面图形放缩机构的构造方法显示文摘针对采用剪刀机构作为基本单元构造平面图形放缩机构时至少需要上下两层互相铰接的构件的缺点,提出一种只由刚性杆件和柔性铰链组成平面放缩机构的方法,可以避免十字交叉的铰接,只用一层平板材料就可加工完成。该方法的基本原理是,取任意四边形的中点构成平行四边形机构,完成平面任意四边形的放缩,然后推广到任意图形,把任意图形划分为多个三角形、四边形的组合,从而可以完成其图形的放缩。该研究为平面任意形状可展式机构的设计以及机构的惯性力平衡设计提供了一种通用性方法。 | 廖启征 李端玲 | 2008 | 机械工程学报2008，44，6： | 10 |
| 14 | 基于四元数的台体型5SPS-1CCS并联机器人位置正解分析显示文摘提出一种台体型5SPS-1CCS并联机器人机构,并对其位置正解进行分析。首先基于四元数建立并联机构位置正解的数学模型,然后应用Mourrain簇理论对模型解的个数进行理论分析,得出该并联机构位置正解上限为80,并应用同伦连续法进行数值演算,给出该机构全部80组位置正解,证明该机构位置正解上限是可以达到的。求解过程中,将四元数运算转化为矩阵运算,将数学模型中的4个二次方程转化为双线性方程,降低方程组的Bezout数,从而减少跟踪路径数目,提高计算效率。最后给出数字实例,分析结果表明计算方法简洁,具有一般性,适合其他并联机构的位置正解分析,为此类机构的尺度设计、路径规划和控制提供了理论依据。 | 黄昔光 廖启征 李端玲 魏世民 | 2007 | 机械工程学报2007，43，5： | 9 |
| 15 | 基于神经网络的移动机器人路径规划显示文摘针对移动机器人在部分环境信息已知情况下的路径规划问题,运用神经网络动态路径最优算法,研究了基于传感器信息的在线路径规划方法.基于扩展卡尔曼滤波的定位方法融合了多个与机器人状态及环境相关的信息,提高了定位精度.首先建立动态的工作空间信息,基于神经网络的路径规划算法完成机器人的路径规划,根据路径点集运动趋向来调节小车移动,完成了导航的任务.对算法的性能和效率进行了分析,实验表明该方法在障碍物的信息未知的情况下,执行速度快. | 王薇 魏世民 杨月巧 姜运芳 李端玲 | 2010 | 北京工业大学学报2010，36，9： | 9 |
| 16 | 一种平面并联机构位置正解分析的共形几何代数及Sylvester结式方法显示文摘研究一种平面并联机构位置正解分析的共形几何代数建模方法和改进的Sylvester结式消元求解方法.基于含有未知参数的5维共形空间的点表示,提出了位置正解分析的共形几何代数建模方法.提出了一种改进的Sylvester结式消元方法,即冗余因子消去法,求出了能得到准确解的一元6次方程.通过一个数值实例,得出了这个机构位姿的无增无漏的6组解,验证了所提出方法的正确性和有效性. | 张忠海 李端玲 | 2014 | 北京理工大学学报2014，34，3： | 7 |
| 17 | 空间连杆机构位移分析的共形几何代数方法显示文摘空间连杆机构位移分析是机构运动学和动力学研究的基础,由于空间连杆机构输入输出位移参数多且强非线性,尽管经过多年研究已经有多种位移分析的求解方法,但多维高阶代数方程组求解至今仍然是困扰机构学与机器人学研究的难题。总结了传统空间连杆机构位移分析理论基本求解过程,阐述了空间连杆机构位移分析中三种常见的几何代数系统,归纳了空间连杆机构位移分析所需的共形几何代数(Conformal geometric algebra,CGA)基本理论。以一种空间6R串联机构和空间RRSRR机构为例,将CGA引入到空间连杆机构位移分析中,把空间连杆机构几何模型中的关节特征点映射到五维共形空间中,建立了关节特征点的CGA表达式,基于特征点构造若干直线、平面或球面等几何体,通过几何体的外积计算获得待求关节交点的CGA形式表达方程,再利用CGA理论框架内的内积或幂零性质直接获得空间连杆机构的关节转角余弦表达或无增无漏根的一元高次位移分析输入输出方程,从而获得空间连杆机构位移分析的全部符号形式解析解。方法实现了几何语言直接(脱离坐标)求解空间连杆机构位移分析,避免了经典机构学理论中复杂的旋转坐标变换矩阵运算以及多元高次非线性方程组求解。基于计算机代数计算系统Maple16编程,数字实例计算表明,方法正确有效,具有较好的几何直观性。 | 黄昔光 刘聪聪 黄旭 李强 李端玲 | 2021 | 机械工程学报2021，57，9： | 7 |
| 18 | 串联机构运动学反解的D-H四元数方法显示文摘普通四元数方法在串联机构运动学反解时存在方程数量不足和求解困难的问题,为了解决这些问题并建立新的串联机构运动学反解方法,提出串联机构运动学反解的D—H四元数方法。首先给出了包含D—H参数的四元数变换通用方程式,提出将四元数变换方程式分离为位置和姿态两个方程式,这两个方程式可构造出含有7个方程的方程组,使方程数量满足4R以上串联机构运动学反解的要求。为了降低方程组的求解难度,提出了取姿态方程中三角函数的一半组成新的姿态方程,将方程次数降低为原来的一半。采用所提出的D—H四元数方法对PUMA机器人进行运动学反解分析,得到了该机器人的8组反解。根据所求得的8组解,建立了PUMA机器人的8个位姿的三维模型,并测量了PUMA机器人三维模型的末端位姿数值,与所给末端位姿数值完全相同,验证了所提出的D—H四元数方法的正确性和有效性。 | 张忠海 李端玲 | 2014 | 农业机械学报2014，45，3： | 6 |
| 19 | 基于邻接图的变胞机构的矩阵描述及演算显示文摘邻接矩阵法可以对杆件的数目变化进行表示和演算,但这种方法对于变胞机构中复合铰链的构态变换及描述铰链的邻接关系变化的情况不完全适用,且矩阵所含信息较少,不能直观地反映机构构态特性.为此,应用邻接图表示机构的拓扑结构,并提出了描述机构详细信息的铰链邻接矩阵,此矩阵可与初等变换矩阵构造变胞方程,从而实现机构从初始构态到任意构态的矩阵演算.通过实例验证可知,基于邻接图的矩阵描述和演算方法获得的结果包含直观和全面的机构构态信息,便于计算机辅助分析. | 白国超 李端玲 魏世民 廖启征 戴建生 | 2014 | 北京邮电大学学报2014，37，4： | 6 |
| 20 | 柔性变胞机构的拓扑结构表示及构态变换分析显示文摘为了有助于柔性变胞机构的结构学理论体系的建立和完善,给出了柔性变胞机构的定义,分析了柔性变胞机构的组成元素,并给出了柔性变胞机构的结构简图表示方法,提出了柔性变胞机构拓扑结构的拓扑图和邻接矩阵的表示方法;为了对柔性变胞机构的构态变换进行深入分析,提出了一种基于邻接矩阵的数学运算分析方法.通过应用实例验证,所提的邻接矩阵运算方法对于柔性变胞机构的构态变换分析是有效和正确的. | 张忠海 李端玲 廖启征 | 2010 | 北京邮电大学学报2010，33，3： | 6 |
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