基于Pro/E和ADAMS的机器人虚拟设计与仿真

用Pro/E建立的机器人虚拟装配模型导入ADAMS中,与机器人末端固结的点MARK-ER_40沿着设定的直线方向直线运动后,进行了机器人逆运动学分析,包括MARKER_40点的速度、加速度的分析以及小臂转轴的角速度、角加速度的分析.通过对机器人的逆运动学问题进行分析,得到的仿真曲线为控制机器人的运动和路径规划提供教据参数.     

基于粒子群算法的平面四杆机构优化与动力学仿真

目前,平面四杆机构运动过程中连杆从动件输出的角加速度的线加速度比较大,导致机构运动不平稳,不能很好地满足工作需求.对平面四杆机构连杆及销子进行优化,实现连杆从动件输出的角加速度和线加速度值最小化.创建平面四杆机构链接节点间隙模型和机构矢量简图,对四杆机构的运动节点间隙进行分析,推导了连杆运动的质心线加速度计算公式.四杆机构连接销子采取虚拟质量,引入粒子群算法优化连杆运动参数,结合具体实例对优化前和优化后的四杆机构从动件进行运动学仿真.仿真结果显示:优化前两个从动件输出的角加速度最大值分别为2.4×10~3 rad·s~(-2)和-5.0×10~3rad·s~(-2),优化后两个从动件输出的角加速度最大值分别为-0.6×10~3 rad·s~(-2)和-0.8×10~3rad·s~(-2);优化前两个从动件输出的线加速度最大值分别为0.27×103 m·s~(-2)和0.55×10~3 m·s~(-2),优化后两个从动件输出的线加速度最大值分别为-0.07×10~3 m·s-2和0.12×10~3 m·s~(-2).优化后四杆机构从动件输出的角加速度和线加速度相对较小,运动相对平稳,效果很好.     

SOA优化PID控制在磁流变悬置系统中的应用

根据磁流变液的流变特性以及普通液压悬置的结构,设计了一种新型磁流变悬置,并采用Ansoft Maxwell软件对其磁路结构进行分析。利用Matlab/Simulink建立了磁流变悬置系统的仿真模型。为验证SOA优化PID控制的实际效果,与磁流变悬置系统采用PID控制进行比较。怠速工况下的车身俯仰角加速度的峰值和均方根值降低了3.38%和27.15%,车身垂向加速度的峰值和均方根值降低了16.33%和9.85%;行驶工况下的车身俯仰角加速度的峰值和均方根值降低了36.48%和47.55%,车身垂向加速度的峰值和均方根值降低了31.53%和41.45%。分析结果表明,磁流变悬置系统采用基于SOA优化PID控制具有良好的隔振效果。     

含间隙铰机构尺寸优化及减磨效用研究

提出了机构尺寸优化、多体动力学、磨损预测三者的集成分析框架。铰接副由非线性弹簧阻尼模型结合修正库伦摩擦力来表达,采用Archard模型结合有限元接触模型进行磨损预测,并通过广义简约梯度法实现整体优化计算,最后针对连杆机构铰接副磨损问题进行详细分析计算。结果表明构件的角加速度峰值可有效表征机构振动和磨损程度,优化后摇杆的最大加速度幅值降低了71%,机构运动平稳性大幅提升;间隙铰接副轴套低磨损区域明显扩大,最大磨损深度降幅为36%,证明了该算法对含间隙机构摩擦学优化问题的有效性。     

修井机缓冲机构的研究与分析

使用Solid Works软件,建立缓冲机构的三维结构模型,并使用ADAMS软件对缓冲机构的运动过程进行分析,得到液压缸驱动力与摆臂起升角度关系曲线、缓冲机构速度与加速度曲线。     

基于ADAMS和ANSYS的空间四杆引纬机构优化研究

针对空间四杆引纬机构剑带运动平稳性差和运动精度低等问题,从机构运动参数和结构刚度两方面对该机构进行了优化设计研究。首先,运用空间机构学理论分析了剑带的运动规律,并利用软件仿真验证了其正确性,为优化设计提供了理论基础;然后,以剑带最大加速度最小化为目标,以满足引纬工艺和性能要求为约束条件,利用ADAMS参数化建模对该机构进行了优化分析;考虑引纬机构高速运转下不可忽视的柔性问题,建立了刚柔耦合模型并进行了仿真,分析了各个构件柔性变形对剑带运动精度的影响;最后,以连杆为例,以减小剑带加速度误差为目标,提出了通过增加截面尺寸、提升结构刚度来降低构件柔性变形影响的方法。研究结果表明:对运动参数进行优化后的剑带最大加速度减小35.7%,运动平稳性得到提升;对结构刚度进行优化后的剑带加速度误差明显减小,运动精度得到提高。     

平面2R含铰间隙机器臂末端位姿精度建模仿真分析

由于多种不稳定因素对机器臂的影响,末端执行器往往会偏离理论作业位置,导致工作精度降低,其中机器臂铰接处存在的间隙对其运动影响很大。为了研究铰间隙对机器臂末端位姿的影响,采用D-H坐标系和位姿坐标变换法建立了机器臂逆运动学模型,用MATLAB获得广义坐标解析解,并由该广义坐标出发建立含间隙机器臂正运动学模型;采Solid Works建立机器臂三维模型,分别对有、无铰间隙机器臂运动进行仿真及误差分析,得到机器臂作业时末端执行器的运动特性。结果表明,铰间隙对线性动态特性及角加速度有一定影响,特别是对线加速度和角加速度影响较大,使机器臂末端位姿存在偏差,降低了机器臂的运动稳定性与作业精度。     

求盘形凸轮机构平底移动从动件加速度的同速点法

同速点法是机构运动分析图解法中一种非常重要的方法 ,利用它对某些平面机构 ,特别是平面高副机构进行速度分析及角速度分析是非常方便和直观的 ,但一般认为利用这种方法不便或不能求解加速度或角加速度问题。通过对凸轮机构从动件加速度的理论分析及假想机构的构造、假想机构的运动分析 ,介绍了应用同速点法求解凸轮机构从动件加速度的方法 ,使用这种方法可避免一般向量多边形法繁琐的求解过程 ,具有应用方便的特点     

基于机构运动平稳的灵巧手手指优化设计

根据灵巧手运动过程中的实际要求,确立四杆机构的形式,并对其进行数学建模。利用遗传算法对机构进行优化设计。四连杆机构的优化目标就是在满足手指运动规律的基础上,使末端指节运动平稳,起点和终点加速度的数值尽量小。根据优化结果最终确定四杆机构的尺寸。结果表明,稍微改变一个参数,运动的平稳性会发生很大的变化,因此对四杆机构进行基于运动平稳的优化分析是至关重要的。     

基于6σ稳健性方法的滑移门平顺性优化研究

针对国内外滑移门平顺性优化的目标多为单目标,且没有考虑到不确定因素对优化结果影响的问题,提出了一种基于6σ稳健性设计的滑移门平顺性多目标优化方法。基于ADAMS/View建立了滑移门系统的刚柔耦合多体动力学模型,对其运动机构进行了参数化设计,通过灵敏度分析筛选出对滑移门动力学特性影响较大的结构参数作为设计变量;建立了滑移门系统的二阶响应面近似模型,采用遗传算法对滑移门运动机构进行了多目标确定性优化,采用蒙特卡洛抽样法对确定性优化结果进行了6σ质量分析;对滑移门平顺性进行了6σ稳健性优化。研究结果表明:优化后的中导向轮载荷峰值和滑移门质心加速度峰值相比初始值分别降低了36. 3%和23. 8%,在提升了滑移门平顺性的同时,稳健性和可靠性也得到了提高。     

基于Adams的Delta并联分拣机械手运动仿真

通过对分拣机械手的总体设计方案的分析,采用扫描法得出其工作空间,从而选择出合适的机构尺寸。在此基础上,通过运动学分析,从推导出的雅克比矩阵中得到速度、加速度的正反解表达式;并通过Adams验算了求解的正确性。最后对机械手速度和加速度进行分析,找出它与摆臂的摆动角速度和所加转矩的关系,从理论上为电机的选型提供依据。     

基于C语言的平面连杆机构的运动分析

提出一种基于C语言的平面连杆机构运动分析方法，为平面连杆机构运动分析提供一条简单易行的解析途径。     

基于ADAMS的汽车雨刮器曲柄摇杆机构优化

雨刮器在刮刷时是来回摆动的,在此过程中,由于在1个周期中角速度方向改变2次,瞬时角加速度达到峰值,因此对雨刮系统产生较大的冲击力,从而引起零件磨损和工作噪声。为了将加速度峰值降到最小,对汽车雨刮器曲柄摇杆机构进行分析,将四连杆机构中的2根杆长度作为定值,另外2根杆长度作为变量,利用MATLAB的计算和绘图功能以及ADAMS的参数化设计,使得在相同的外部环境下优化后的曲柄摇杆机构自身产生的冲击最小,以此减小噪声和延长其使用寿命。     

基于ADAMS的多机器人协同焊接相贯线运动学动力学分析

以松下TA1400型六轴工业机器人为研究对象,在ADAMS中建立多机器人协调运动仿真环境。通过设计绘制双贯线的辅助机构,仿真动作设计及仿真脚本编写,对三台机器人协同焊接双贯线进行动力学分析,求取各机器人各关节所需驱动力矩并测量角位移、角速度、角加速度曲线。经与采用末端牵引机器人运动测量的角位移、角速度、角加速度曲线比对分析,验证动力学分析正确性。     

基于Pro/E的棘轮机构的运动仿真及动态分析

棘轮机构是指主动件通过摆动或作往复运动驱动棘轮,使棘轮作单向间歇转动,止动棘爪可阻止棘轮的逆向转动。利用Pro/E软件对常用的外接棘轮进行三维实体建模及装配,并运用Mechanism模块进行动态仿真分析,得出棘轮机构的角速度、角加速度随时间变化的曲线。     

Application of whitworth quick return mechanism for high velocity impacting pressL'application du mecanisme a retour rapide de whitworth pour une presse d'impact a grande vitesse

The Whitworth quick return mechanism has been modified and used for constructing high-velocity impacting press. The impacting press drive comprises a Whitworth quick return mechanism consisting of a crank and a drive arm together with a variable speed d.c. motor, a flywheel, bearings, etc. The end of the drive arm is attached by a connecting rod to a cycloidal cam. In single cycle operation, the cam is made to engage with an upper platen (or ram) which impacts the workpiece. The upper platen and cam are both mounted on multirod supports with linear ball bushings. A brake is provided on the flywheel for emergency purposes. The high-speed impacting presses are subject to severe dynamic forces when operating at speeds of 200 rpm and greater. Although the mechanism has been designed to withstand operation at higher frequencies, the loads transmitted to the building foundations cause unwanted vibrations and noise. This paper also examines the causes of the unbalanced forces and means to reduce the loads transmitted to the foundations of the high velocity impacting press. An analysis is presented which yields an approximate expression for the angular displacement, velocity and acceleration of the quick return mechanism. Rapid changes in acceleration and high-peak values contribute to the severity of the problem. The bearing reaction forces are determined. Different approaches of this problem have been discussed and analyzed.     

摩擦摆中的摩擦激励特性研究

介绍一种摩擦摆实验装置,建立摩擦摆稳定摆动状态下系统的运动微分方程,计算并讨论摩擦副间相对角速度和相对角加速度对摩擦摆自激振动稳定性的影响。结果表明:与相对加速度有关的交变摩擦力是系统自激振动的主要原因,因此有效控制工程实践中各种摩擦自激振动的途径在于,力求使摩擦副间摩擦力既不随相对速度变化,更不随相对加速度波动。     

基于ADAMS仿真固晶机焊头机构的设计

焊头机构作为LED全自动固晶机运行的关键部件之一,其功能是实现在WAFER上吸取晶片,并传送至LED支架上,完成取放芯片的任务,使其满足高定位精度和重复精度的工艺要求。本文基于SolidWorks建立焊头的三维实体模型,结合介绍了ADAMS运动学仿真软件对摆臂的质量或重心进行结构调整处理,寻求减小瓷嘴在Z方向的振动位移的方法。试验结果表明,摆臂在改变质量和重心位置试验中,瓷嘴Z方向振动位移随质量和重心位置的减小而逐渐降低,且加速度曲线趋于光滑。其中在质量不变,重心距离花键轴中心变小时,瓷嘴在Z方向振动位移减小11%左右,曲线光滑,在进一步减小摆臂的质量的情况下,瓷嘴在Z方向振动位移又减小18.5%左右,曲线光滑,因此推测在改变摆臂质量和重心位置的情况下,可能减小瓷嘴在Z方向的振动位移。     

电阻应变片在侧面碰撞中车门开启过程监控的应用研究

在侧面碰撞试验中,车辆门锁系统的运动状态因监控位置特殊,目前只能通过高速摄像观察、加速度传感器曲线以及试验后变形结果判断,无法定量分析门锁开启原因。为解决上述问题,对电阻应变片传感器在门锁开启监控上的应用进行研究,利用电阻应变片传感器采集及安装便利性,将应变片与门锁机构运动结合,并运用最小二乘法线性拟合得到了门锁锁体摆臂在水平线上的相对运动位移。试验结果表明,利用电阻应变片在试验过程中能有效监控门锁开启最大运动位移及相对应时刻,可为车辆门锁系统问题研究提供参考。