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。     

小波分析在平面四杆机构轨迹综合中的应用研究

将小波多分辨分析理论应用于提取连杆轨迹特征参数并以此构造连杆曲线图谱库,建立了相应的轨迹评价和轨迹复演模型。所提取的特征参数保留了相对斜率角曲线的仅与所取基点有关,与轨迹曲线方位及缩放比例无关的特性。本法减少了图谱数据库的数据冗余、提高了机构综合检索速度。通过与最小二乘距离对比表明本法仍然具有很好的检索排序效果,说明了小波分析可以有效地应用于连杆轨迹的综合课题。     

利用数值图谱法进行多杆直线导向机构的轨迹综合

给出了类四杆五杆机构的几何约束条件,讨论了类四杆五杆机构连杆轨迹与连杆转角算子之间的关系,建立了包含137052组机构基本尺寸型的特征参数数值图谱库,实现了对带有预定时标多杆直线导向机构的轨迹综合,文中最后给出了算例对其进行验证。     

基于小波变换的平面四杆机构函数尺度综合研究

提出并解决了利用小波变换通过模糊识别进行平面四杆机构函数尺度综合的计算和方法。首先应用小波变换将给定函数转化为基准小波特征参数,然后将设计机构类型的尺寸型的输出函数转化为小波特征参数,通过模糊识别选择机构的尺寸并算出对应的结构误差,以此确定在给定区间内近似实现给定函数的四杆机构。给出的算例说明了该方法的有效性与优点。     

平面四杆机构刚体导引综合的小波特征参数法

针对傅里叶级数理论不能进行非整周期刚体导引综合的问题,提出了基于Haar小波级数的解决方法,将早期提出的解决平面四杆机构轨迹综合问题的方法扩展到平面四杆机构的刚体导引综合中。通过对刚体转角和其对应基本尺寸型的连杆转角小波系数进行分析,发现了二者的内在联系。在此基础上建立了101 408组基本尺寸型的平面四杆机构刚体导引输出特征参数数据库。将位置输出问题转化为平面四杆机构轨迹综合问题,并给出了计算平面四杆机构实际尺寸和机构安装位置参数的理论公式。利用建立的数据库和理论公式,实现了平面四杆机构非整周期刚体导引综合。以生产线上的输送工件的铰链四杆机构为例,证明了本文方法的有效性和可行性。     

平面滑块RRPRR型五杆机构的轨迹综合

滑块五杆机构可以看作是在曲柄摇杆机构的基础之上,将C点位置的铰链副转换成转动副和移动副的复合副,其运动特性相当于不同连杆长度的四杆机构运动叠加,通过对标准和一般位置连杆曲线进行快速傅里叶变换后提取谐波特征参数,利用两种位置傅里叶级数展开式之间的关系,推导出机构的实际尺寸和安装参数,并基于遗传算法对滑块五杆机构的连杆曲线进行了轨迹综合与优化,能够快速准确地求得滑块五杆机构的杆长及安装参数。该方法与代数求解和电子图谱法相比,减少了优化参数,提高了运算效率,是一种较为理想的设计方法。     

小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合研究

讨论了小曲柄齿轮五杆机构的尺寸约束条件,根据复矢量理论和Fourier级数理论,分析了小曲柄齿轮五杆机构连杆轨迹谐波特征参数的特性,为数值图谱库中数据的压缩奠定了理论基础,建立了较为完善的小曲柄齿轮五杆机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱,并对双曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的几何关系进行了分析,实现了利用数值图谱法进行小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合.综合算例表明该方法实用方便.     

自然方程式在平面连杆机构综合中的应用

相邻两杆间均不能作相对整周转动的平面四杆机构(Nongrashof机构)的连杆轨迹曲线，广泛应用于非等速运动机构中。在连杆曲线以其特征参数分类的基础上，利用其特征参数的自然方程式，将创成曲线与理想曲线一致程度的判定问题，归结为曲线上的特征参数及自然方程式的一致程度的判定，进而用此方法进行了曲线创成机构综合，充分显示了该方法的有效适用性。     

基于形状谱的平面四杆机构神经网络轨迹设计法

提出用图像形态学与神经网络相结合的方法进行平面四杆轨迹机构的优化设计。利用数学形态学结合图像处理，提取平面连杆曲线的形状谱特征参数，并构建曲线形态的识别、比较方法；再在曲线识别比较的基础上，提出了平面四杆轨迹机构的神经网络综合法，并用实例验证了方法的有效性。     

结合连续法与数值图谱法的四杆机构连杆轨迹的尺度综合

由连续法得到满足再现轨迹综合要求的平面四杆机构。利用该机构连杆轨迹的谐波特征参数,通过模糊识别的方法,从已建立的对应机构的“数值图谱库”中找到更多组符合设计要求的机构。最后给出算例进行了验证。     

齿轮四杆机构连杆轨迹的谐波分析与尺度综合

分析了带有预定时标齿轮四杆机构连杆轨迹的谐波成分，讨论了机构的连杆轨迹与连架杆摆角算子之间的内在联系，导出了计算机构实际尺寸和安装位置尺寸的数学公式；提出了建立连架杆摆角算子的数值图谱库，经过模糊识别进行连杆轨迹尺度综合的方法，最后给出了齿轮四杆机构连杆轨迹尺度综合的算例。     

利用连杆转角曲线进行平面连杆机构轨迹综合的研究

提出并解决了利用连杆转角曲线β（）进行平面连杆机构轨迹综合的计算机方法。在解决了由给定封闭轨迹向连杆转角曲线转化的关键技术和方法的基础上，用该方法建立了一系列已知四杆机构的连杆转角曲线数据库，从而可以在已建立的数据库中寻求出能够实现给定轨迹的四杆机构，达到近似实现轨迹曲线“无穷多点”的“精确”机构综合。     

用谐波理论和快速傅立叶变换进行五杆机构的轨迹综合

从谐波理论的角度出发,采用平面曲线的快速傅立叶变换,可得到由谐波成分表示的任意五杆机构连杆轨迹的数学描述;应用归一化处理,可将形状、大小、方位、偏移各异的连杆曲线统一到相同的机构特征参数下,从而揭示出各类曲线与机构尺寸型及两输入构件初始角度之间的内在联系。本文首次提出了求解实际机构各参数的数学公式,使利用各种驱动类型和不同定传动比的五杆机构特征参数数值图谱进行五杆机构轨迹综合更为有效。     

齿轮四杆机构连杆轨迹的尺度综合研究

建立了带有预定时标齿轮四杆机构连杆轨迹的数学模型，导出了计算机构实际尺寸和安装位置尺寸的数学公式，提出了通过对连架杆摆角算子进行快速Fourier变换（简称FFT），建立其数值图谱库，经过模糊识别进行连杆轨迹尺度综合的方法；最后给出了齿轮四杆机构连杆轨迹尺度综合的算例。     

基于傅里叶级数理论的连杆机构轨迹综合方法

探讨傅里叶级数在平面和空间连杆机构中的几何意义,给出平面和空间连杆机构连杆曲线的统一数学表达式。借助傅里叶级数理论,对该表达式的谐波成分进行理论分析,发现连杆曲线谐波成分与其相应连杆转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。通过连杆机构基本尺寸型与连杆转角函数的关系,提出建立连杆曲线数值图谱,以及推导连杆机构实际尺寸、连杆上点的位置和安装尺寸参数理论公式的一般方法。建立由平面机构到空间机构在形式上和内容上统一的连杆机构轨迹综合理论。从而为连杆机构轨迹综合提供了一种有效的通用方法。最后通过空间连杆机构轨迹综合算例,说明了本方法的有效性。     

带有预定时标齿轮摇杆滑块机构的连杆轨迹生成

利用Fourier级数理论和复矢量理论建立了带有预定时标齿轮摇杆滑块机构连杆轨迹的数学模型;分析了机构连架杆摆角算子与连杆轨迹之间的内在联系;导出了计算机构实际尺寸和安装位置尺寸等参数的数学公式;建立了包含对心和偏置两种情况在内的17205组机构基本尺寸型连架杆摆角算子的数值图谱库;实现了利用数值图谱法进行齿轮摇杆机构连杆轨迹的尺度综合;文中最后给出了综合算例。     

平面六杆机构电子图谱库的构建

六杆机构作为一种混合驱动机构,可以实现各种复杂的连杆曲线。针对目前实现期望轨迹优化六杆机构时初值难选,有时难于收敛,传统图谱查询效率低,过程烦琐,识别精度低等难题,基于数学形态学形状谱提取轨迹参数,构建了六杆机构的电子图谱库,实现了期望轨迹的准确快速查询,为实现期望轨迹的机构设计提供了技术手段。     

一种步行机构的图谱辅助综合法

首先采用一种Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎ型六杆机构作为机器人的步行机构，然后根据足端的相对轨迹要求，借助于铰链四杆机构的连杆曲线图谱求找该步行机构的初始尺寸。在此基础上，利用优化设计方法对机构的全部尺寸进行了精化。最后完成了整个机构的设计。     

λ型铰链四杆机构的轨迹综合及其误差分析

分析了"λ"型曲柄摇杆机构的基本尺寸型的尺寸约束条件,建立了共包含9120组基本尺寸型连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库,实现了利用数值图谱法进行带有预定时标对称连杆轨迹的尺度综合,并对尺度综合时存在的误差进行分析定义,计算出了综合所得各组机构的各项误差值,为机构设计人员在选择可行机构时提供了有力的参考数据;综合算例表明该方法是可行有效的.     

实现期望轨迹的平面铰链四杆机构优化综合

通过对标准位置基础铰链四杆机构和一般位置带展杆铰链四杆机构的连杆转角傅里叶级数展开式的深入研究,发现归一化后的连杆曲线谐波特征参数与连杆展杆的长度l_0和展角α无关,只与基础杆长l_1、l_2、l_3、l_4有关。故以期望轨迹与连杆上E点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,只需优化设计出l_1、l_2、l_3、l_4这4个参数,进而计算求得其他6个参数。所有的计算过程都由Matlab程序自动完成。该方法能快速准确地完成实现任意期望轨迹的四杆机构尺度设计,且不受离散点个数和初值设定的限制,与传统的优化设计直接法和电子图谱间接法相比,降低了优化的维数,提高了运算效率,且轨迹的重合度极高,为平面连杆机构的轨迹综合提供了比较理想的设计方法。