基于头部运动要求的六自由度头盔伺服系统尺寸优化设计及其方法

• 作者: 吴东苏 李鹏 顾宏斌
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 并联机构 尺寸设计 优化 头部运动 非线性最小二乘法 必备指标 可选指标
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 739-750
• 分类号: V244|TH113
• 字数: 6489字
• 语种: 中文

摘要

以头部运动特性为设计要求,对六自由度头盔伺服系统的尺寸优化设计及其方法进行了研究.通过实验数据分析,总结了飞行学员训练过程中头部的运动特性.将运动特性分为两类——必备指标和可选指标,并以此为设计性能要求,定义了头盔伺服系统各运动特性指标的目标函数,并结合非线性最小二乘法的原理,建立了优化问题的数学模型.提出了一种基于CVT(Centroidal Voronoi Tessellation)的非线性最小二乘改进算法,该方法首先利用CVT的特性对设计参数进行初始化,得到多组能均匀覆盖参数空间的参数初值,然后从不同的参数初值出发,采用非线性最小二乘法对优化问题进行求解,得到了多组可行解.数值仿真结果表明,所有优化结果的性能指标均满足必备指标要求,且新方法具有很强的全局搜索能力.以可选指标——工作空间灵活度最优作为判别准则,确定了问题的最优解,并通过最优解的部分性能指标分析,进一步验证了本文优化方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	顾宏斌	南京航空航天大学民航学院	92	820	14.0	25.0
2	李鹏	南京航空航天大学民航学院	87	825	15.0	25.0
3	吴东苏	南京航空航天大学民航学院	29	135	7.0	10.0