典型机构运动可靠性的仿真研究

机构的运动可靠性理论分析是一个非常复杂的过程，目前均以简化的计算方法进行计算，这势必会给计算结果带来无法预计的误差。为避免这种误差的出现，应用机械系统动力学分析软件——ADAMS作为机构运动可靠性分析的平台并进行二次开发，最终形成常用机构运动可靠性的仿真分析模块。以曲柄滑块机构为例，使用CAD软件建模之后导入ADAMS，再利用ADAMS进行机构的变参数设计，从而建立机构的仿真模型，使用此分析模块进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算。通过与传统方法相比较，此仿真研究方法是可行的。     

一种机构运动可靠性的研究方法

利用机械系统动力学分析软件—ADAMS作为机构运动可靠性分析平台，进行机构的变参数设计，从而建立机构运动可靠性的仿真模型进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算，在整个求解过程中，不需根据机构运动建立、求解复杂的解析数学方程，是机构运动可靠性分析计算的一种行之有效的方法。以曲柄滑块机构为例，研究考虑几何尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的综合影响。与传统方法相比较，使用该方法所得结果更加精确，而且适用于复杂机构，便于工程实际应用。     

基于UG的机构运动仿真和分析

以四连杆机构为例,介绍了利用UG软件实现机构运动仿真和分析的方法和步骤,用动画表现机构运动过程,用图表和电子表格反映运动仿真结果,得到运动的精确数据,为机构的优化设计提供参考.     

3-RPR并联机构的位姿分析及其运动仿真

以3-RPR并联机构为研究对象,对机构进行了运动分析,计算机构的位姿正解和反解,得出机构的六组解,然后用UG软件对机构进行运动分析仿真,分别对于单轴驱动和三轴驱动下机构的动平台的位移,速度和加速度的分析,为该机构的以后的分析研究和开发奠定了基础。     

浅析机构运动仿真分析在机构设计中的作用

首先对UG/Scenario和机构运动仿真进行简要介绍,然后以自卸车举升机构为例,介绍了机构运动仿真分析在机械设计中的方法和技巧。     

基于虚拟样机技术的并联机器人机构运动仿真

以先进制造中的机器人工作平台为应用背景,研究一种具有四个自由度的新型并联机器人机构。对这种机构的结构作了简要介绍,运用虚拟样机技术,在SolidWorks软件平台上构建该并联机器人机构模型。按照机构的结构几何尺寸,利用SolidWorks创建零件并进行虚拟样机装配,直接在运动仿真模块COSMOSMotion中,通过设定原动件运动参数进行运动仿真,并对仿真结果进行分析。分析结果证明完全可以运用SolidWorks软件完成并联机构的虚拟样机三维实体建模和运动特性分析,为并联机构的实际样机的试制奠定了基础。     

乳化液泵曲柄滑块机构的运动仿真与有限元分析

以BRK500/37.5型乳化液泵曲柄滑块机构为研究对象,对曲柄滑块机构进行运动学分析,求解滑块的运动学方程。并利用UG软件的运动仿真模块对曲柄滑块机构作运动仿真分析,得出滑块在工作时的位移、速度和加速度仿真曲线图。最后利用ANSYS Workbench软件对滑块进行有限元分析,得出滑块在最大工作压力下的应力应变值,为曲柄滑块机构的改进奠定了理论基础。     

基于ADAMS/Insight的SCARA机器人机构运动可靠性研究

运用机构运动可靠性分析方法,以动力学仿真软件ADAMS为平台,结合蒙特卡罗仿真原理,利用ADAMS/Insight模块对建立的刚柔一体化机器人机构模型进行运动可靠性分析,在考虑连杆尺寸误差情况下计算出机器人运动可靠度。针对1批SCARA机器人样机进行可靠性实验,得到其X、Y、Z3个方向的位移可靠度。最后通过实验数据与仿真数据对比,验证了该分析方法的有效性,为其他复杂机构的运动可靠性分析提供了1种途径。     

铜箔切割机切刀机构的运动分析与研究

提高铜箔的切割质量一直是PCB生产的难题,为研发具有国际竞争力的铜箔切割机,以美国Rosenthal公司设计的剪刀式铜箔切割机的切刀机构为研究对象,详细阐述了切刀机构的运动原理,分析计算了机构自由度。利用空间机构运动学和数值计算的方法对切刀机构进行运动分析,推导出了切刀机构切割点运动参数的解析关系式。通过对铜箔幅宽为1 500 mm的切割机进行数值试验和仿真,提出了基于高速、高质量切割的切刀机构的运动特征,得到相关运动曲线及影响机构性能的易控参数。研究内容为铜箔切割机切刀机构设计参数的优化提供了依据。     

基于SolidWorks的空间连杆机构实体运动分析软件的开发

研究了在三维机械设计系统 Solid Works平台上进行空间连杆机构运动仿真的方法。基于 Solid Works平台、以 Solid Works API为应用程序接口 ,通过将提取的机构装配体的配合特征转换为机构拓扑信息 ,从零件的几何信息自动生成机构结构参数 ,利用面向对象的 VC+ +语言实现了空间机构三维实体的运动仿真。     

机械运动方案实体模型实现可视化动态模拟的研究

通过装配约束关系建立了机械运动方案可视化动态模拟模型，实现其运动学和动力学显示，对机械运动方案设计起到形象化显示作用，其运动学和动力学分析结果成为方案设计个不可缺少的步骤．使方案设计水平得到提高。     

VL型伸缩式等速万向节运动分析与仿真

给出了VL型伸缩式等速万向节钢球球心的运动学微分方程,可以描述轴间角和轴向位移变化时各钢球的运动,分析了万向节各零件的运动学特征,开发了VL型伸缩式等速万向节的运动分析软件,对其进行了仿真,得到了钢球相对沟道的弧线位移,相对保持架窗孔径向、周向的最大位移,这些参数为VL型伸缩式等速万向节沟道长度、保持架窗孔尺寸的设计提供了参考。     

基于OpenGL的机械手三维可视化仿真研究

通过对一个机器人机械手三维实时运动仿真系统实例的介绍和分析，阐述了利用OpenGL图形库实现机械手运动仿真的有效方法．重点分析了机械手运动学模型的构建及仿真过程的动态显示，并且讨论了该仿真系统的主要功能模块构成。最后总结了该仿真系统的主要特点，指出了OpenGL在机器人运动仿真中的应用前景。     

基于试验与仿真联合分析的喷涂机器人轨迹精度可靠性研究

采用链驱动的喷涂机器人易于实现本体的轻量化、末端高灵活度与正压防爆系统设计,从而满足家具、钢结构等一般涂装行业对喷涂机器人工作空间与腕部灵活度的要求,深入分析链驱动机器人的运动可靠性对喷涂质量和效率的提高具有重要意义。针对链驱动喷涂机器人的运动可靠性问题,采用一种基于试验与仿真联合分析的机器人末端轨迹精度可靠性分析方法。以旋量法为基础建立了喷涂机器人本体和喷枪的运动学模型,从工业机器人的操作臂性能和运动规律的角度出发,研究了喷涂机器人运动精度的影响因素。分析了链驱动喷涂机器人的优缺点和末端轨迹精度的影响状况,并结合机器人本体的运动学参数,建立了基于随机变量的喷涂机器人运动误差模型。通过试验结果的分析来确定影响喷涂机器人运动误差的随机变量的分布特征,从而对机器人末端轨迹精度的运动可靠性进行更加精确的仿真分析。最后,通过喷涂机器人工作平台对末端轨迹精度的运动误差进行试验验证并与传统的仿真分析方法进行对比,结果显示该分析方法更准确。研究成果为进一步分析喷涂机器人的机构优化、轨迹规划和漆膜质量提供试验基础和理论依据。     

旋转周期为曲柄二整周的平面双曲柄四杆机构

Grashof Neutral机构存在切换点(Change point)位置。通常认为机构在其切换点位置具有运动不确定性,其输入输出角速度比为0/0型不定式。根据运动连续性原理和洛毕达极限法则,首次导出了确定此类机构切换点(Change point)角速度比的解析公式。并通过机构运动分析、仿真,以及机构原型的制作和实验,证明:GrashofNeutral机构旋转通过切换点(Change point)时的运动是完全确定的,具其运动周期为驱动曲柄旋转二整周。特别是,当机构相对杆长差取很小值时,将输出有反向自锁特征和近似长停歇期的间歇运动,具有工业实用价值。     

并联运动模拟平台的运动学分析

为获得某并联六自由度运动模拟平台的运动特性,以该平台的支链为研究对象,建立了各构件的坐标系,在此基础上通过上下平台间的矢量关系和转换矩阵实现平台的位置反解,构建其运动学模型,最后运用MATLAB对构造的运动学模型进行仿真,获得支链长度、伸长速度、伸长加速度的变化曲线。     

6自由度3-PRPS并联机器人运动规划分析及仿真

6自由度3-PRRS机构是基于Stewart平台设计出来的一种特殊构型的新型并联机构。为了准确分析该机构运动学特性并从运动规划角度研究机构关键参数与机构运动的关系,建立了有效的运动学模型对机构进行分析,给出了位置反解,同时面向工程应用提出了运动规划,然后利用ADAMS软件进行仿真分析。其中建立了不同平台尺寸比率k的模型,对动平台施加运动来观察、研究比率k的变化对连杆运动产生的影响,给出了3-PRRS机构关键参数比率k与机构运动的关系。分析结果为该类型机构位置反解研究提供了可行路径,避免了大量的数学计算和编程工作,提高了工作效率;并有助于在3-PRRS机构设计中,针对不同应用场景合理选择不同的参数模型。     

一种舞蹈表演机器人的结构设计及运动分析

提出了一种舞蹈机器人的设计方案,并通过对其运动轨迹的分析,特别是对机器人运动时的受力分析,完成其设计过程.之后利用SolidWorks软件对舞蹈机器人进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果完成对舞蹈机器人的运动仿真.随后对舞蹈机器人进行了大量的运动学分析,以验证设计方案的可行性.     

Eversible duoprism mechanism

In this study, a novel duoprism mechanism that demonstrates a fascinating eversion motion is developed. The mechanism comprises three scalable platforms and nine retractable limbs and is constructed by inserting prismatic and revolute joints into the edges and vertices of the duoprism, respectively. According to mobility and kinematic analyses, the mechanism has five degrees of freedom. Six inputs, including a redundant one, are required to overcome singularity and achieve an eversion motion. In the eversion motion, three platforms expand/ contract synchronously, and the mechanism continuously turns inside out. The detailed gaits of eversion motion along an ellipse and a circle after a cycle are illustrated with two examples. A kinematic simulation is conducted, and a manual prototype is fabricated to verify the feasibility of the eversible duoprism mechanism.     

基于虚拟现实的交互式自行车模拟器研究

交互式自行车模拟器是集动感及力觉提示、力学仿真以及计算机图形学等技术于一体的动感模拟器系统。本文提出了由运动生成及力觉反馈系统，运动学／动力学仿真系统、视景仿真系统、地形数据库系统组成的自行车模拟器系统总体结构，并详细地介绍了各个子系统的功能和关键技术。