柔性Stewart平台的动力学建模与仿真

利用模态综合法描述了柔性支腿的变形，探讨了建模过程中部件模态集的选取原则及正交化处理技术。在此基础上建立了柔性Stewart平台的动力学模型，并仿真分析了支腿柔性对平台系统动力学特性的影响，指出工程应用中支腿的柔性影响可忽略不计。     

3-CRR 并联机构动力学分析与仿真

以机构支链的动力学为基础,推导3-CRR并联机构的动力学方程。在SolidWorks软件中建立机构的虚拟模型并在CosmosMotion模块中进行动力学仿真。通过动力学方程和仿真两种方法分别计算机构完成规定运动所需要的驱动力,比较发现计算结果基本一致,证明了两种方法的一致性与准确性,为机构的设计制造和动力学控制提供了理论基础。     

基于I-DEAS软件的Stewart平台机构建模与动力仿真

利用I-DEAS软件对Stewart平台机构进行建模与动力仿真。在对平台进行实体装配和机构建模的基础上,生成机构序列动画,绘制动平台中心的位移、速度、加速度、球铰和虎克铰处的约束力、以及支腿驱动力等时间函数曲线。进一步,对仿真计算结果进行研究,为平台的驱动控制奠定了基础。     

3-PPR并联机构动力学建模与分析

通过齐次坐标变换构建三自由度并联机构3-PPR的完整运动学逆解,利用一阶影响系数法求解机构雅克比矩阵。采用拉格朗日功能平衡法推导出机构刚体动力学模型,对比典型工况下Matlab数值算例仿真与ADAMS虚拟仿真结果,验证了刚体动力学理论分析的正确性。联合ADAMS与ANSYS对机构进行柔性动力学分析,综合机构刚体和柔性动力学仿真,为完整动力学分析奠定了基础。这些内容为进一步研究该并联机构的动态特性、系统控制、误差分析等有着非常重要的意义,也可作为类似并联机构动力学研究的一般方法。     

3-CRR并联机构动力学分析与仿真

以机构支链的动力学为基础,推导3-CRR并联机构的动力学方程。在SolidWorks软件中建立机构的虚拟模型并在CosmosMotion模块中进行动力学仿真。通过动力学方程和仿真两种方法分别计算机构完成规定运动所需要的驱动力,比较发现计算结果基本一致,证明了两种方法的一致性与准确性,为机构的设计制造和动力学控制提供了理论基础。     

并联机构主轴平台几何建模与仿真的一种方法

在对并联机构主轴平台结构分析的基础上,运用参数化设计软件Pro/e对其中的零部件进行了建模,并应用一定的装配关系和约束条件对这些零部件模型进行装配,由此完成了串并联型机床的几何模型;通过此模型运用Animation功能实现了运动主轴平台的仿真。     

复合驱动并联机构的动力学建模与仿真分析

针对一种■自由度复合驱动并联机构的刚体动力学建模问题,采用拉格朗日法结合虚功原理建立刚体动力学模型并进行仿真分析。首先,在考虑存在次闭环的情况下,采用闭环矢量法对并联机构进行运动学分析,推导出机构各构件质心的线速度和角速度;其次,采用拉格朗日法结合虚功原理建立复合驱动并联机构的刚体动力学模型,为复合驱动并联机构驱动力的求解及后续动力学仿真分析奠定了基础;最后,基于MATLAB软件和ADAMS软件对该并联机构进行动力学仿真分析,在给定相同末端轨迹的情况下,对比两种软件得到的驱动力变化曲线,仿真结果验证了所建动力学模型的正确性。文中不仅为■自由度复合驱动并联机构控制系统的搭建打下了基础,也为其他复合驱动并联机构的动力学建模分析提供了理论依据。     

基于凯恩方程的并联运动平台多刚体动力学建模

运动范围大、精度高的并联运动平台是对接机构综合试验台的重要子系统.由于该并联运动平台的液压缸的质量较大而负载质量较小,因此在进行并联运动平台的受力分析时必须建立起包含液压缸影响的多刚体动力学模型.本文先建立了并联运动平台的运动学方程,然后运用凯恩方程推导了并联运动平台的多刚体动力学模型,最后运用该模型对并联运动平台的受力进行了仿真计算,计算结果表明液压缸的质量和惯量对并联运动平台受力的影响很大、不允忽略.所得结果可作为对接机构综合试验台并联运动平台优化设计的依据.     

新型驱动冗余并联机构动力学建模及简化分析

动力学模型是进行动力学特性分析的基础,同时也是实现机构高精度时实控制的前提。以一种新型驱动冗余并联机构为研究对象,采用Lagrange方程法建立了基于工作空间的动力学模型,并借助最小2范数法实现机构工作空间的非约束等效广义力到轴向驱动力的优化。由于机构动力学方程存在非线性和强耦合特性,计算量大,难以满足实时控制要求,为此,通过对机构各主要构件所引入的驱动力的分析,提出基于RBF神经网络误差补偿的动力学模型简化方案。仿真结果验证了所建模型的正确性和模型简化方法的有效性。     

新型集装箱板材上下料机械手动力学建模与仿真

为提高集装箱折弯板材上下料的效率,提出一种新型上下料机械手.该机械手采用2-P(Pa)并联机构与抓取机构相结合的结构,实现了折弯工序对板材的快速搬运.文中介绍了集装箱角柱折弯的加工工艺与新型机械手的结构组成,建立了并联机构的位置方程,利用解析法推导出了并联机构的位置正反解、末端执行机构的速度与加速度方程,为动力学分析奠...     

六自由度并行机器人动力学模型及仿真

采用一种广泛应用于串行机器人动力学建模的方法──自然正交补（ＮＯＣ）法, 结合ｄ’Ａｌｅｍｂｅｒｔ虚功原理,推导出了不含约束力的六自由度并行机器人动力学模 型,并将它写成机器人动力学模型的一般形式,从而证明了在广义力对应的广义坐 标下,其惯性阵是对称、正定的。以此模型为基础,对一个典型运动进行了动力学仿 真,仿真结果验证了此模型的有效性。     

6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6-3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。这种方法主要是利用了6-3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6-3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。     

6—3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6—3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。该方法主要是利用了6—3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6—3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。     

6-UPS并联机器人奇异姿态空间分析

对并联机器人的工作空间和奇异位形进行分析。采用分支杆许用驱动力作为并联机构奇异空间边界的判断依据,提出临界奇异和奇异空间的概念。在给出一种姿态空间描述方法的基础上,提出了一种姿态工作空间和奇异姿态空间的求解算法。通过计算机仿真,得到了6-UPS并联机器人的姿态工作空间和奇异姿态空间的可视化图形描述。     

Simulink环境下的Stewart平台的动力学仿真

以经典的Newton-Euler法建立的六自由度并联机构6-UPS(universal-prismatic-spherical)Stewart平台的动力学模型为基础,详细介绍了使用仿真工具Simulink按照并联设计思想设计的Stewart平台动力学并行仿真方案,并给出了仿真结果.经初步分析表明仿真结果与实际情况的运动状态是吻合的.     

General-Linear-ComplexSpecial Configuration Analysis of 3/6-SPS Stewart Parallel Manipulator

It is complicated toanalyze the general-linear-complex special configuration (GLCSC) of parallel manipulators,and the problem has not been solved since Hunt published his paper firstly on SC of aparallel manipulator in 1983. This paper analyzed GLCSC of a 3/6-SPS. A discriminativematrix of SC is presented at first. Then the principle and condition of GLCSC is proposed.Both the platform and spherical segment manipulators are discussed. The results areimportant for the applications of these manipulators including so-called ‘Hexapod’.     

5-UPS/PRPU五自由度并联机床动力学建模

介绍了一种新型的5-UPS/PRPU五自由度并联机床,为该机床建立了基于动平台位姿参数的动力学模型。分析了机床中主要构件的运动情况,建立了各个构件的运动速度与机床驱动速度的映射关系,推导了各个构件的惯性力、重力、切削力等外力所产生的等效驱动力,建立了机床驱动力与运动参数之间关系的动力学解析方程。     

3/6-SPS型 Stewart机器人的一般线性丛奇异分析

就３／６－ＳＰＳ型Ｓｔｅｗａｒｔ机构的一般线性丛奇异作了分析,给出了特殊位形的判别矩阵,论证了产生这种奇异的运动学原理和几何条件,重点讨论了平台式和球台式Ｓｔｅｗａｒｔ机构的奇异。其结果对类似的虚轴机床Ｈｅｘａｐｏｄ有着重要的应用意义。