面向踝关节康复混联R&(2-SPU+PRR)机构的设计及运动学分析

针对脑卒中患者的踝关节康复及训练,提出一种具有3R1T运动性能的脚踝康复机构。运用螺旋理论分析自由度,利用封闭矢量法求解位置逆解,运用Adams对混联机构进行了运动学分析;并计算了该机构在背伸、趾屈运动时最大转动角度误差值。结果表明,在限位装置的限制下,该机构可在踝关节安全运动范围之内完成患者所需康复运动及竖直方向的关节牵引运动。     

2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构的运动学分析及应用

目的 针对产品加工包装流水线上的印刷和装箱环节,提出一种具有双构型的2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构。方法 基于螺旋理论,分析得出机构在2种构型下自由度的数目及性质;根据修正的Kutzbach-Grübler公式,验证自由度的计算结果;采用封闭矢量法计算2种模式下机构的运动学反解;求解机构在2种模式下的可达工作空间;分析应用实例,研究机构在进行印刷和装箱2个环节作业时驱动支链线位移的变化,使得机构满足喷码和装箱工作需求。结果 2-UPS/UPR/(rT)PS并联机构具有2R1T、2R2T等2种运动模式,工作空间内部连续。结论 2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构通过运动副轴线变化,使机构可在2R1T、2R2T这2种运动模式下进行切换,可应用于产品印刷、装箱环节。     

一种3-RRS并联机构位置分析的代数消元法

系统地研究了3-RRS并联机构的位置正反解问题。首先应用螺旋理论对该机构进行自由度分析。利用代数消元法从3个约束方程中消去多余的未知数,以得到单参数的多项式,并结合MATLAB软件编程求解。实际算例求出了3-RRS并联机构的全部8组实数反解和全部8组实数正解,并绘制出了8组位置正解构型图。该机构位置分析的方法具有较强的通用性。     

江陵富钾卤水析钾过程中铷流失机理研究

江陵凹陷位于湖北省江汉盆地西南部,赋存有高温高压深层富钾卤水,该地下卤水矿化度约为 336.98 g/L,富含氯化钠、氯化钾及丰富的锂、铷、铯等微量元素资源,其中Rb+质量浓度为80 mg/L,达到工业开采价值。钾、铷为伴生元素,在蒸发浓缩的提钠及冷却结晶析钾过程中,铷会在液相中富集。实验研究发现,冷却析钾时铷与其他微量元素富集不同步,铷富集程度偏低,流失较严重,其流失率达12.28%。针对江陵富钾卤水冷却结晶析钾过程中铷流失机理进行了进一步研究。结果表明,铷流失主要是由铷和钾的类质同象造成的,该部分铷失率达9.66%,其次为包裹体和母液夹带,铷流失率分别为1.71%和0.91%。     

混合驱动4R1P机构实现动臂-斗杆机构轨迹

对实现动臂—斗杆机构输出轨迹的混合驱动4R1P机构进行分析与优化设计。以预定轨迹和实现轨迹误差平方根为目标函数,通过逆运动学求解,设定约束条件,优化综合出一组4R1P机构结构尺寸以及滑块的输入规律。最后,以优化所得的结构尺寸及滑块运动规律来建立机构实体模型并进行运动仿真。仿真表明:机构构件之间的运动不存在运动干涉,没有出现驱动奇异,该优化结果具有有效性,混合驱动4R1P机构可以实现动臂-斗杆机构输出轨迹。     

混合驱动六杆机构的轨迹特性及优化设计

混合驱动机构是一类多自由度机构,是一种柔性机械系统。它的基本思想是采用常规电机和伺服电机作为其动力源,常规电机为系统提供主要动力,伺服电机起运动调节作用,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需要的输出运动。本文首先对混合驱动六杆机构的轨迹进行了分析,然后又在混合驱动六杆机构逆运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小建立目标函数,建立了实现给定轨迹的优化设计数学模型,通过对一个示例优化设计得到了混合驱动六杆机构的尺寸参数。     

现代包装机械设计质量综合评价体系研究

目的研究面向现代包装机械的设计质量综合评价体系。方法根据包装机械的性能要求、结构特征和相对应的质量特性,参照机械产品的评价体系,构建面向包装机械的设计质量综合评价体系。然后利用层次分析法确定指标的主观权重,利用熵值法确定指标的客观权重,通过主客观权重综合得到评价体系设计质量指标的综合权重,并以案例进行分析验证。结果案例分析证明,该评价体系和评价方法可行。结论使用该套包装机械设计质量评价体系,即可提高包装机械设计质量,又能降低成本。     

缝纫机创新设计的基本理论与方法

论述了缝纫机创新设计的重大意义,研究了缝纫机创新设计的基本理论与方法,提出了缝纫机创新设计的过程模型,详细阐述了缝纫机创新设计的几个层面:即缝纫工作原理的创新、缝纫工艺动作过程的创新、执行机构及其组合的创新。最后给出了缝纫机创新设计的评价指标体系及评价方法。     

3-PUPU并联机构的运动学与工作空间分析

目的针对一种六自由度3-PUPU并联机构,对其运动性能和工作空间进行研究。方法利用修正的(G-K)公式对该并联机构动平台的自由度进行计算,并建立机构的逆运动学和正运动学特征方程式,然后利用Matlab/Simulink中的Sim Mechanics功能模块建立3-PUPU并联机构及结构框图,利用杆长的运动范围限制条件编程求得3-PUPU并联机构的工作空间。结果该并联机构的工作空间范围较大,形状规则,结构紧凑,无空洞。结论 3-PUPU机构具有良好的工作空间性能。     

3UPS+1RPU非对称并联机构的刚度与模态分析

目的针对自动化包装过程中需要搬运重物和高工作精度的特殊应用要求,运用有限元法对3UPS+1RPU并联机构进行刚度与模态分析,找出机构刚度的薄弱环节和共振频率。方法首先运用Solid Works建立三维实体模型,然后导入到Ansys Workbench软件进行有限元分析。结果通过静力学分析,得到了机构在某一工作位置时,2种不同受力情况下机构整体的变形云图、应力云图。然后进行模态分析,得出3UPS+1RPU并联机构一到六阶固有频率分别为34.5,35.8,50.1,523.9,526.7,528.8 Hz,以及各阶频率下的振型。结论找到了机构刚度的薄弱部位,并证明了机构的静刚度满足设计要求;找出了机构运动过程中易发生共振的位置,从而可有效避免或抑制机构运动工程中的共振现象。