焊缝磨抛机器人运动学建模与动力学仿真

建立准确的焊缝磨抛机器人运动学、动力学模型是保证磨抛质量的前提,基于齐次坐标建立焊缝磨抛机器人运动学模型,通过Matlab对正运动学和逆运动学计算验证,分析了各关节的位置关系。运用牛顿-欧拉法建立磨抛机器人动力学模型并进行理论计算,在Simulink和Simmechanics两种环境下联合仿真,得出的仿真结果与理论计算结果趋于一致,验证了该动力学模型的准确性,为后续焊缝磨抛机器人的研究奠定了基础。     

虚拟现实环境下载人机动装置仿真系统

系统地介绍了载人机动装置(MMU,Manned maneuvering unit)的虚拟现实仿真环境,建立了MMU动力学／运动学模型、推力系统模型。根据航天员太空行走的特点,建立了航天员多体模型,利用位姿跟踪设备记录操作者的肢体运动信息,并将该信息正确地映射为虚拟环境下航天员的肢体运动。所得到的运动信息实时参与航天员动力学／运动学计算,更加真实地反映出航天员太空行走过程。从虚拟样机控制系统的快速设计和仿真的目的出发, 建立了虚拟现实环境下MMU的分布式仿真系统。控制系统的设计和仿真在MATLAB/Simulink环境下完成,利用网络通信手段实现控制系统与MMU仿真主程序之间的协同仿真。     

基于SimMechanics的二自由度并联机器人运动学仿真

讨论了二自由度平面并联机器人的正向和逆向运动学问题,利用复数矢量法建立该并联机器人的正向运动学模型和逆向运动学模型,利用数值解法求解机器人的逆向运动学问题。在建模之前,对机器臂的初始位置需要根据机器臂的几何位置进行合理的估计,避免数值解法无法收敛,最后在SimMechanics环境下建立该机器人的计算机模型,通过仿真算例证明了数值解法的可行性。采用Sim-Mechanics模块完成运动学仿真和逆向运动学中非线性方程组的数值求解,使得机器人模型的求解和验证更加快速有效。     

基于ADAMS的车辆空气悬架-转向机构的运动学仿真

利用虚拟样机技术在ADAMS软件环境下建立了某种型号客车的包括转向机构在内的空气悬架转向系统的多体运动学计算模型,并进行了运动学仿真分析研究。得到了随着车轮跳动该型悬架的各项定位参数的变化规律,并且发现内、外侧车轮的偏转角度随时间的变化规律基本满足理想的转向轮偏转角之间的关系。     

新型TBM推进机构试验台主推进器仿真分析

以新型TBM推进机构试验台主推进器为研究对象,根据该主推进器的结构特点,采用SolidWorks对其进行简化建模,然后导入到ADAMS中建立虚拟样机模型,对建立的虚拟样机进行多刚体逆运动学和正动力学仿真。利用ADAMS对试验台主推进器进行逆运动学仿真,之后反解其正动力学,避免了设计阶段繁杂的公式推导和计算,提高了设计效率。     

基于ADAMS和Simulink的自动扶梯附加制动器联合仿真

当前自动扶梯附加制动器试验只能在现场整梯上进行,为了提高制动试验的便利性,降低实验成本,设计了一种附加制动器试验台,利用虚拟样机技术,对实际工况下的制动试验进行模拟并验证其可靠性。通过三维软件CATIA建立附加制动器试验台三维实体模型;然后,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立试验台的动力学模型,并进行制动器运动学和动力学仿真;基于此,在Simulink中搭建试验台控制系统,通过Adams Controls模块将动力学模型与控制系统模型组合建立联合仿真系统。根据自动扶梯制动工况条件,对其进行制动试验仿真,结果表明,该模型的计算结果与理论值较为一致,验证了试验台联合仿真模型的可靠性,其中不同工况条件下的仿真试验数据可用于改进试验台的结构设计。该研究成果可为附加制动器试验提供了高效可行的方法。     

基于Matlab的工业机器人运动学分析与仿真

为探讨更有效的工业机器人运动学研究方法,以Stanford机械手为研究对象,分析了其结构及连杆参数,采用改进的D-H法建立了各连杆坐标系和结构的运动学方程;利用Matlab的绘图和矩阵计算能力,特别是其Robotics Toolbox模块功能,在Matlab环境下建立了该机械手的运动学模型,验证了运动学方程的正确性。研究结果表明,通过机器人模型的手动控制和轨迹规划仿真可以使机器人运动的研究过程更为直观。     

面向虚拟样机的机构间隙旋转铰建模与动力学仿真

含间隙机构的运动/动力学仿真必须考虑间隙及其影响因素对机构动态特性的影响.针对大型重载机构虚拟样机中的间隙旋转铰,建立考虑铰接处两相对运动构件制造和装配误差的旋转铰间隙变化模型.基于间隙矢量模型,描述间隙铰处两构件间的相对运动学关系和基于非线性碰撞接触模式的动力学约束关系.该模型改善了一般虚拟样机仿真软件对间隙铰建模不考虑制造和装配误差的不足,可以提高虚拟样机仿真的可靠性、真实性.对一汽轮机阀门机构进行仿真计算,分析铰间隙、制造和装配误差等因素对机构动力学特性的影响.     

挖掘机液压缸摩擦力对工作装置性能影响分析

分析挖掘机工作装置结构及其液压缸摩擦力,根据挖掘机实际结构,建立了挖掘机工作装置结构的简化模型;同时根据实验数据和虚拟样机的静力学和逆动力学计算,得到挖掘机动臂、斗杆及铲斗三组油缸在不同运动状态下的摩擦力曲线,确定其平均摩擦力及摩擦因数的大小;利用仿真软件ADAMS对工作装置虚拟样机模型进行不同工况下的运动学及动力学仿真,仿真结果表明液压缸摩擦力对工作装置运动学参数影响不大,但对其液压缸驱动力的影响较为明显。     

移动式救援机器人的转铰空间轨迹跟踪控制问题研究

首先,本文利用雅克比矩阵概念与拉格朗日乘子方程,分别建立了移动式救援机器人系统的运动学与动力学模型,并以系统的动力学模型为基础。其次,为实现对移动式救援机器人转铰空间轨迹的跟踪控制,分别设计了基于转铰空间的PD控制算法和逆动力学控制算法。最后,利用Matlab软件,对所得到的运动学、动力学模型与控制算法进行了仿真验证。     

基于空间解析几何的双横臂独立悬架运动学分析

针对汽车悬架运动学分析方法中存在计算过程复杂、不易编程计算的问题,给出了一种应用空间解析几何理论建立双横臂独立悬架运动学性能参数的数学模型的方法。首先在ADAMS软件中建立了双横臂独立悬架的实体仿真模型,仿真结果表明所建数学模型正确、可靠;然后为便于工程实际应用,以Matlab为设计平台,开发了可视化的双横臂独立悬架运动学分析界面GUI,该界面友好、易于设计人员操作;最后利用该界面输出的曲线评价了双横臂独立悬架的运动学性能。研究结果表明,该方法简便直观、易于实现计算机编程,在一定程度上提升了悬架运动学分析及改进设计的效率。     

利用ADAMS/car对双横臂悬架的动态仿真与分析

利用ADAMS/car软件对样车建立双横臂悬架仿真模型,并对后倾拖距、磨胎半径、侧倾中心、四个定位角和车轮跳动量进行动态仿真。通过对仿真结果与样车悬架相应参数进行比较,验证了仿真模型的动特性与样车悬架动特性的一致性。其结论对汽车悬架的设计与开发具有一定的参考价值。     

基于ADAMS的双横臂悬架性能多目标优化研究

针对某微型电动车操纵稳定性不佳的问题,基于ADAMS/Car建立了某双横臂前悬架运动学模型并对其进行了仿真分析,利用ADAMS/Insight选取了适当的硬点坐标作为优化变量,以各定位参数变化范围最小为优化目标,采用统一目标法将多目标函数转化为单目标函数,并在ADAMS/View中对前轮定位参数进行了优化.仿真结果表明:该双横臂悬架的运动学性能得到了有效改善.     

Effects of camber angle control of front suspension on vehicle dynamic behaviors

This paper proposes a new electronic camber suspension mechanism in which the suspension geometry rather than brake and driving torques is controlled to improve the cornering performance. The new camber angle mechanism is made available in a double wishbone type suspension. The bicycle model is employed to establish the control strategy for the camber angle mechanism. The referenced yaw rate is derived to make the control input. To carry out the control simulation of the full car, ADAMS/Car and MATLAB/Simulink are used. The result of fishhook simulation indicates that the proposed mechanism reduces the camber angle generation and decreases the camber thrust. This makes the vehicle move straight forward easily. The single lane change simulation indicates that the change of camber angle is small and it contributes to the short cornering and fast straight forward ability.     

双横臂扭杆独立悬架多目标遗传优化设计

针对双横臂独立扭杆弹簧悬架的特点,运用多体动力学的理论建立了某商务车独立悬架的运动学数学模型和仿真模型,基于遗传算法开发了多目标的优化程序,通过ADAMS/Solver和外部程序的接口文件实现了数据传输。将优化前仿真结果与优化后得到的仿真结果进行了性能对比,结果表明,优化后的仿真结果有效地改善了悬架的性能。该方法和传统的优化设计方法相比,优点在于能提高精度和效率。     

基于ADAMS的双横臂独立悬架优化仿真分析

利用机械系统动力学分析软件ADAMS,建立了带有转向系统的双横臂独立前悬架虚拟样机模型.并在ADAMS/car模块中对其进行仿真分析.通过修改悬架的各种参数来对其进行优化设计,从而研究悬架参数对操纵稳定性的影响,并使得前轮定位参数达到一个最优值.     

MULTI-AXLE VEHICLE STABILITY BASED ON WHOLE VEHICLE MODEL

From the analysis of experiment data of the multi-axle vehicle chassis searching process, it is less accurate to predict multi-axle vehicle dynamic characteristic with simplified two-axle vehicle model. So it is important to find out a more effective modeling method in the study of multi-vehicle stability. In the development of heat transfer fluid(HTF) six-axle vehicle, a whole vehicle multi-body dynamic model is built through collaborate flowchart using Teamcenter Engineering, UG NX3 and MSC. Adams. The modeling method of connected hydragas spring suspension is validated by running test results. Based on this whole vehicle model, a kinematical analysis of suspension is implemented to achieve optimized suspension geometry parameters according to the stable requirement. Then, different handling simulations are carried out with regard to various tire characteristics, driving configurations, and equipments. According to the evaluation of whole vehicle handling characteristic, some design rules are summarized to improve the stability of multi-axle vehicle.     

基于ADAMS的双横臂独立悬架仿真与优化

应用虚拟样机软件ADAMS建立了1/2双横臂独立悬架的虚拟样机模型,对建立的模型进行了运动学仿真分析.重点叙述了以车轮的最大侧滑量为目标函数,对悬架系统进行优化.结果显示,车轮接地点侧向滑移量大大降低,达到了优化目的.     

汽车双横臂独立悬架的建模与仿真

汽车转向和悬架系统是现代汽车的重要部件,对整车行驶动力学(如操纵稳定性、行驶平顺性等)有举足轻重的影响。利用ADAMS/view对双横臂式独立悬架进行建模仿真,研究分析汽车运动中悬架随车轮跳动时定位参教的变化规律,进而对其参数的变化进行动力学分析总结悬架对汽车转向的影响。     

Mathematical modeling and nonlinear analysis of stiffness of double wishbone independent suspension

Journal of Mechanical Science and Technology - Suspension stiffness is a key parameter that affects vehicle ride comfort. Because the stiffness of the double wishbone independent suspension is...