非对称球面五杆机构的奇异轨迹与灵巧度分析

针对非对称球面五杆机构,研究了机构的奇异轨迹曲线和灵巧度.首先建立了球面五杆机构的运动学正、反解模型,并导出了机构的速度方程和雅可比矩阵.基于机构的雅可比矩阵,对机构的奇异位形和灵活度进行了计算分析,绘制了机构的奇异轨迹和灵巧度分布曲线,并讨论了球面五杆机构的结构参数对机构全条件指标的影响.     

可调球面六杆机构轨迹综合

提出一种用于实现多任务的可调球面六杆StephensonⅢ型机构的轨迹优化综合方法。在研究球面六杆StephensonⅢ型机构轨迹综合的基础上,建立该可调球面六杆机构的多任务轨迹综合方程组,并分析可调球面六杆机构能实现的精确点数、任务数与综合时任选变量数之间的关系。为保证综合所得机构的主动构件能够作单向连续整周旋转和良好的传动质量,对机构的曲柄存在条件和传动角计算公式进行推导,建立球面可调机构综合的优化数学模型,并基于病毒进化遗传算法获取综合结果。病毒进化遗传算法将全局进化和局部进化动态结合,具有良好的收敛速度和收敛稳定性,保证了机构综合问题全局最优解的获取。数值实例验证了综合方法的有效性。     

可变杆长的凸轮—五杆机构分析与设计

对可变杆长的凸轮-五杆机构作了简单的介绍,并对实现预定轨迹的可变曲柄长度的凸轮--五杆机构的设计方法进行了探讨,最后通过实例给出了具体解析法的设计公式和步骤.     

基于球面五杆机构的变胞并联机构构型综合

提出一类基于球面五杆机构的变胞并联机构。基于具有解耦特性的球面五杆机构,应用螺旋理论综合出一类具有变胞特性的可重构混联支链,该混联支链由一个球面五杆机构和一个四自由度串联支链混联而成,应用三条相同的所述可重构混联支链构型出一类变胞并联机构。不同于现有利用约束奇异和支链奇异综合可重构并联机构的方法,提出利用球面五杆机构的解耦特性和关节锁死的方法来实现并联机构的可重构,因此该类变胞并联机构可有效避免重构过程中的约束奇异以及支链奇异。该类变胞并联机构可在一个广泛的范围内变换其工作模式和自由度,且伺服电动机均可安装在机构的固定平台。提到的方法可应用于其他基于解耦闭链的变胞并联机构构型综合。     

转向装置球面四杆机构的综合

提出了采用球面球面四杆机构作为转向机构与方向盘之间的运动传递,并建立了车辆转向曲率与转向机构输入构件的关系。在此基础上,获得了球面四杆构输入－输出关系和机构优化综合数学模型,最后绘出误差曲线,以验证所提出方法的有效性。     

两自由度五杆铰链机构的有曲柄条件

以五杆机构为例，建立了全铰链两自由度五杆机构的可动性条件及其计算方法，本文导出的五杆机构有曲柄条件的计算方法具有一般意义，计算简单适用，此法对其它两自由度五杆机构（如带移动副）也是适用的。     

用快速傅里叶变换进行球面四杆机构连杆轨迹综合

根据给出的球面四杆机构连杆轨迹的数学模型,借助傅里叶级数这一数学工具,对连杆轨迹的谐波成分进行理论分析,发现连杆轨迹的谐波成分与其相应转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。确定球面四杆机构的基本尺寸型,在此基础上建立包含600余万组机构基本尺寸型的球面四杆机构连杆轨迹的谐波特征参数数值图谱库。利用傅里叶级数理论建立球面四杆机构处于空间任意位置时连杆曲线的数学方程,推导出计算机构的实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式。利用建立的谐波特征参数数值图谱和推导的理论公式解决了球面四杆机构的轨迹综合问题,最后给出算例证明本方法的可行性。     

基于遗传算法的平面并联机构运动学设计

针对平面并联五杆机构提出了基于总体灵活度的运动学设计方法。该方法将运动学设计问题归结为全局运动性能指标最大为目标的单目标有约束优化设计问题，并采用遗传算法搜索到一个最优解，将其与采用随机方向法所得到的解进行比较，结果表明遗传算法具有明显的优点。     

转向装置球面四杆机构的综合

提出了采用球面四杆机构作为转向机构与方向盘之间的运动传递 ,并建立了车辆转向曲率与转向机构输入构件转角的关系。在此基础上获得了球面四杆机构输入—输出关系和机构优化综合数学模型 ,最后绘出误差曲线 ,以验证所提出方法的有效性。     

基于混沌计算的可调球面四杆机构轨迹综合

提出了实现多任务轨迹的可调球面四杆机构综合方法。导出了可调球面四杆机构的多任务轨迹综合方程组,建立了可调球面四杆机构综合的任务数、精确点数、任选变量数之间的关系。基于混沌分形计算方法对机构综合方程组进行了求解,得到了机构综合的全部解,并给出了数值实例。     

一类球面并联机构的速度与加速度分析

在传统的球面加工中刀尖的运动轨迹非真正球面曲线,而是通过插补逼近球面曲线.提出了一类具有较大工作空间的三自由度球面并联机构(SPM),其末端执行器可以沿球面曲线运动,因而可以加工出理论上真正的球面.该类SPM拥有相同运动学模型.文中给出了机构的三种具体结构,涵盖过约束和非过约束两种类型.通过适当选择机构几何约束以及末端...     

基于ADAMS的平面五杆机构运动学及动力学仿真研究

采用ADAMS软件对五杆机构进行建模及运动学和动力学仿真分析,得到连杆和C点及曲柄的运动曲线及数据。该仿真形象直观,大大提高了仿真效率和求解速度,保证了求解精度,在机械系统运动学和动力学特性分析中具有一定的应用价值。     

齿轮五杆机构位置误差分析

文中针对齿轮五杆机构的位置误差方面的问题提出了一种全微分法,并对其进行了分析,通过对机构位置方程组求全微分得到其误差方程组,进而解出位置误差。与其他方法相比,该方法简便、直观,能够很好地确定出位置误差的影响因素,还可对其做进一步的定性分析。     

应用于苹果加工生产线的2-CRR/UPU并联机构的运动学分析

提出了一种用于苹果加工过程中的分拣和装箱的2-CRR/UPU并联机构.建立2-CRR/UPU并联机构的运动螺旋矩阵,通过螺旋理论对其进行了自由度分析,采用修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证;通过机构中的几何关系,求解该机构的位置逆解,推导出该机构的Jacobian矩阵并对其进行了速度分析;通过三维动态搜...     

球面并联机构功耗比评价指标及性能分析

运动过程中能耗传递效率较低是制约仿生机构应用于实际的主要问题之一。提出功耗比性能评价指标,并以两种三自由度球面并联机构--3PSS/S并联机构和3RRR并联机构为研究对象,建立其功耗比数学模型。设定运动姿态角范围,分别计算两并联机构理论功耗比,并绘制曲线图比较其功耗传递性能。开展3PSS/S并联机构功耗比实验,绘制实验功耗比曲线,并与理论分析所得曲线进行对比,以验证功耗比性能指标的合理性和实用性。     

3-PRC三维平移并联机器人机构的运动学分析

讨论了具有三平移自由度的3—PRC并联机器人机构的运动分析。基于机构运动约束方程,得到机构位置逆解的解析表达式;通过对刚体平面运动和点的合成运动分析,建立机构控制构件与动平台速度和加速度关系,并以显函数的形式表示;运动学解形式简单,便于实时控制。     

混合输入五杆机构运动性能的分析

混合输入五杆机构是最简单的平面并联机器人。根据混合输入五杆机构的三种机构类型 ,确定它们各自的求解空间 ;按照全局运动性能指标 (GCI)定义 ,推导出混合输入五杆机构的运动性能指标的数学模型 ,利用此数学模型和混合输入五杆机构的工作空间的特征 ,建立混合输入五杆机构运动性能的计算算法及求解空间的运动性能图谱。最后 ,给出混合输入五杆机构运动性能的分析实例     

平面五杆机构工作空间及其演化的研究

以位置方程及其奇异性条件为基础,分析了五杆机构工作空间的边界特征及其演化规律.首先建立五杆机构的位置方程及其奇异性条件,然后求解该方程得出了工作空间的一般特征,最后分析了五杆机构工作空间的类型、特征及其随结构参数变化时的转变条件.分析结果对五杆机构的尺度综合具有重要意义,其分析方法对其它机构也普遍适用.     

2-PRS-PRRU并联机构运动学与奇异分析

[PP]S类并联机构可实现1移动自由度和2转动自由度,具有广泛的应用前景。2-PRS-PRRU并联机构属于[PP]S类并联机构。运用螺旋理论分析2-PRS-PRRU并联机构的自由度特性,确定动平台的两条连续转轴。研究2-PRS-PRRU并联机构的伴随运动,证明该机构无伴随运动。建立该机构位置正/逆解模型,推导出位置正/逆解的解析表达式,进而求得该机构的雅可比矩阵。通过对雅可比矩阵的分析,确定机构的逆解奇异、正解奇异和混合奇异。2-PRS-PRRU并联机构具有确定的连续转轴和无伴随运动的特性,使其在实际应用中具有很大潜力。