空间弱撞击对接机构对接精度分析

以空间弱撞击对接机构(LIDS)的对接精度为研究对象,参考并联空间六自由度机构的反解方程,推导了LIDS对接过程的精度分析模型。通过Matlab软件对机构对接过程中对接环的位置和姿态偏差特性进行了仿真分析,讨论了对接环铰点圆半径对机构精度的影响。以LIDS的初步设计仿真模型为例,得出了工作空间内位姿精度偏差最大值及其所处位置,验证了模型满足精度设计要求。     

空间弱撞击对接机构工作空间与精度分析

空间弱撞击对接机构(LIDS)的工作空间以及对接精度是对接机构对接能力和质量的保证。以空间弱撞击对接机构的工作空间及工作空间内的精度为研究对象,分析了影响LIDS工作空间的主要因素,如执行推杆长度的限制、转动副转角的限制及结构框的限制,并给出了约束条件。同时,推导了工作空间内精度分析模型。在此基础上,以LIDS的初步设计仿真模型为例,进行了仿真分析,得到了机构的工作空间边界曲线,并得出了工作空间内位姿精度偏差最大值及其所处位置,验证了模型满足设计要求。     

6-PSS并联式空间对接调姿机构的研制

面向空间对接的需求,成功研制了一种6-PSS并联式调姿机构样机。针对该机构的结构特点,建立了三维模型;经运动学分析得到电机控制脉冲变量,并利用虚拟样机技术和物理样机实验进行了运动仿真;最后提出了工作展望。结果表明,调姿机构的位置输出能正确跟踪期望的轨迹,验证了结构设计的合理性和控制的有效性。     

基于ADAMS某新型电磁对接机构结合过程分析

设计了一种新型电磁对接机构,其具有结构简单、末端速度可控等优点,同时减小两卫星吸附结合瞬间的碰撞力,从而提高对接效率。介绍了电磁对接机构的工作原理,使用CATIA软件进行三维模型的建立,并运用ADAMS仿真软件进行仿真分析,得到其运动规律和动力学曲线。仿真分析结果表明:该机构可以顺利地实现卫星的对接,为以后改进优化和工程设计提供参考。     

空间弱撞击对接机构传递功率分析

运用螺旋理论对于一种空间弱撞击对接机构进行传递功率分析，通过求解运动螺旋与力螺旋的互易积，来获知系统的传递功率，得出传递功率与空间弱撞击对接机构本身构型参数、对接环当前位姿信息及速度信息直接相关的结论。考虑到在不同尺寸构型、速度信息下的空间弱撞击对接机构的传递功率是不一样的，不能单纯通过传递功率来评价系统的优劣，因此提出瞬时能效功率比的概念，用以评价某一构型下空间弱撞击对接机构的传递效能，结合具体的算例对瞬时能效功率比进行求解，研究内容与结果为新一代的空间对接机构的性能指标参数优化提供了理论基础。     

一种一平移两转动并联机构的运动学与工作空间分析

以1T2R并联机构为研究对象,详细论述了该并联机构机型的特点、数学模型与三维模型的建立、运动位置的正反解计算、运动仿真和结果分析四块内容。首先采用解析法建立空间位置数学模型,分析计算1T2R并联机构的位置正反解;其次,建立1T2R并联机构的虚拟样机模型,并结合ADAMS软件进行运动学位置仿真和MATLAB软件求解理论位置曲线以验证所求位置正反解的正确性;最后,利用位置正反解求解动平台的中心坐标,并利用MATLAB计算1T2R并联机构的运动空间,并进行分析。     

4-UPS-CPC并联机构运动学分析

并联机构的运动学分析是并联机构研究的重要对象之一,是进行优化分析的重要依据。目前,国内外许多知名学者通过理论求解和软件仿真分析对并联机构进行了多方面的研究。以4-UPS-CPC并联机构为研究对象,建立机构模型和数学模型,进行了位置、速度及加速度分析,建立了机构输入输出的速度、加速度映射方程。在建立机构运动学模型基础上,用数学编程软件Matlab对机构进行了运动学数值仿真分析;基于动力学仿真软件Recur Dyn,实现了4-UPS-CPC并联机构的运动学仿真分析;利用Recur Dyn仿真结果对理论数值仿真的正解、逆解进行了验证。研究结果表明了运动学理论求解的正确性和仿真验证的可行性。     

平面两自由度全柔顺微运动并联机构的拓扑优化设计

首先分析了平面两自由度全柔顺并联机构的微运动学;然后在此基础上建立该机构的拓扑优化模型,运用OC算法对所建立的模型进行求解;最后运用有限元软件对所建立的三维模型进行仿真。得出通过拓扑优化得到的平面两自由度全柔顺并联机构可实现x和y两个方向的微运动,且与同构型的传统并联机构运动相似,验证了该方法的有效性。     

3-RPS并联机器人工作空间分析及参数研究

针对3-RPS并联机器人的结构特点,运用Pro/E建立机构的三维模型。采用新型数值算法求得机构的运动学逆解,在此基础上借助MATLAB软件运用极限搜索法对工作空间进行了仿真。仿真结果与采用欧拉角的算法进行对比。分析了机构参数对机构工作空间的影响,求出机构参数范围内工作空间的最大体积值。     

ADAMS在并联机构运动学分析中的应用

针对并联机构的运动学分析计算,以3-UPS/UP型并联机构为例,介绍了应用动力学仿真分析软件ADAMS对其进行运动学仿真的方法与步骤。采用三维CAD软件Inventor建立了几何模型,以Parasolid格式导入ADAMS环境,对几何模型施加约束与激励,建立了并联机构的虚拟样机模型。并对模型进行了逆向与正向运动学仿真,快速准确地求得了并联机构的运动学反解与正解,大大简化了计算过程,为并联机构的运动学分析及机构设计提供了借鉴。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。     

四自由度混联码垛机器人运动学分析与仿真

以四自由度混联码垛机器人为研究对象,介绍了移动关节与回转关节组合式串并联的混联机器人机构特点,分析了该机器人的运动学特征,求出了其位置正反解析解,利用运动影响系数矩阵对其速度进行了系统研究。最后应用Pro/E软件建立了该机器人的三维实体造型,并用ADAMS软件进行了运动学仿真验证。     

四自由度混联码垛机器人运动学分析与仿真

以四自由度混联码垛机器人为研究对象,介绍了移动关节与回转关节组合式串并联的混联机器人机构特点,分析了该机器人的运动学特征,求出了其位置正反解析解,利用运动影响系数矩阵对其速度进行了系统研究。最后应用Pro/E软件建立了该机器人的三维实体造型,并用ADAMS软件进行了运动学仿真验证。     

机器人化液压挖掘机的运动学建模和仿真研究

应用机器人运动学的原理 ,采用 Denavit- Hartenberg方法 ,建立了挖掘机工作装置的三维几何运动模型 ,研究了挖掘机铲斗姿态表示的坐标变换过程 ,并用Open GL和面向对象方法对其进行了三维运动学仿真。     

Stewart平台运动学分析与仿真研究

以Stewart平台为研究对象,采用矢量法建立了逆运动学模型,对其位置、速度和加速度进行了分析。采用Newton-Raphson迭代法对该平台运动学正解进行了分析,该方法可以迅速求解,满足控制的实时性要求。机构的运动学模型为该机构作进一步的动力学分析及优化设计研究打下基础,并为系统控制提供理论依据。最后通过建立虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真,据此选出了满足实际需要的电机和电动缸。     

考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学研究

针对考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学建模、仿真及分析问题,提出了相应的向量键合图法。基于无质量杆-弹簧阻尼运动副间隙模型,建立了含运动副间隙的三角连杆肘杆式压力机机构向量键合图模型。应用相应的方法,使机构向量键合图模型的贮能元件皆具有积分因果关系。在此基础上,基于Matlab实现了含运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构计算机建模及动力学仿真,分析了运动副间隙对压力机机构运动学及动力学性能的影响,验证了所述方法的可靠性及有效性。     

小型异构件抛光机运动系统分析

为解决小型异构件全自动抛光机在抛光复杂曲面零件时夹具体相对于布轮位姿的精确控制难题,基于抛光机结构,分析其三直线轴和三旋转轴的运动系统,建立机台的D-H坐标系。通过运动学正反向运算推导出其位姿方程并求得逆解,确定夹具体位姿与各个关节变量的对应关系。以水龙头为例,提取三维模型表面关键点坐标,借助MATLAB和ADAMS逆解出各关节变量数值,实现各关节的运动学仿真。抛光实验获得的表面粗糙度Rz=0.36μm,满足抛光要求。     

一种新型上肢康复机器人设计与分析

针对现有康复机器人系统的不足,设计了一种新型3个自由度上肢康复机器人结构,采用Denavit—Hartenberg（D—H）方法建立了机器人运动学模型,并分别进行了正运动学和逆运动学分析,应用Matlab和ADAMS软件分别从理论计算和三维模型仿真方面对该机械结构进行了位移、速度和加速度的分析和比较,仿真结果和样机的实验结果证实了设计的可行性。     

一种新型3P-1R并联机构三维建模及运动仿真的实现

基于以单开链为单元的并联机器人机构组成原理,构造了一种能够实现空间三维移动和一维转动的3P-1R并联机构,并运用CAXA实体设计软件构建了该并联机构的三维参数化模型。通过嘲与ADAMS之间的数据交换,实现了ADAMS环境下该新型3P-1R并联机构虚拟样机的运动学仿真。结果表明,新型3P-1R并联机构虚拟样机构建合理,运动仿真具有可信度。