多项式方程组符号求解的主项解耦消元法

提出多项式组符号求解的主项解耦消元法：视多项式为变元不同幂乘积的线性组合,以主项解耦三角型多项式组为引导,用逐项伪除法求余式,将原多项式组化为与其同解的主项解耦三角型多项式组。该法综合了Grobner基法、吴氏消元法和线性变换消元法等方法的长处,适用于求解一般多项式组,且计算效率较高;又易用于研究多项式组解的类型及其存在条件。文中给出两例,其一较详细地讨论了3个二元二次完全多项式组解的类型及其存在条件。     

基于线性变换的一般5R串联机器人逆运动学分析

基于线性变换消元原理,提出了5R串联机器人逆运动学分析的一般方法仅用3个原始运动学方程(传统方法用4个方程),导出了只含1个变元的多项式方程;该方法适用于一解亦适用于多解问题;揭示了其装配构形数目与系数矩阵内在联系;5R机构的装配条件对6R串联机器人逆运动分析将具有重要意义。     

基于单开链单元的欠秩并联机器人机构型综合的一般方法

以单开链支路为单元 ,揭示了欠秩并联机器人机构结构组成的某些规律。提出了欠秩并联机器人机构型综合的一种系统、有效的新方法 ,并进行了分类。该方法具有普遍性意义 ,已用于完成三平移、三平移一转动以及三平移两转动等欠秩并联机器人机构的型综合。     

基于单开链运动相容性的过约束机构分析新方法

提出一种判断过约束机构的新方法 ,它基于如下的单开链运动相容性准则 :若对于主动输入的任意取值 ,2个单开链始终满足其两端轴间距相等 ,轴间夹角相同 ,对应的轴长之差为常量 ,则此二单开链可构成一个封闭回路 ,该回路为过约束机构。该法操作简单 ,其特点是变量间输入输出关系先于过约束性得到。过约束机构的寻找可由局部相容性关系入手找出部分运动学关系 ,进而逐步得到满足所有相容性关系的过约束性条件与运动输入输出规律。用该法给出了 4R过约束机构的寻找方法 ,同时对一个 4R2 P机构进行了过约束性判定。     

一种新型空间三自由度并联机构及其位置正解

提出了一种新型空间三自由度并联机构,该机构由动平台、静平台和三条支路组成,其中一支路为PRR,另两支路为UPS结构,其优点是结构简单、耦合度低.运用序单开链法建立了该机构的一维位置相容性方程,通过一维搜索求得位置正解的所有实数解,数值实例对其进行了验证.     

五自由度并联机器人机构设计

以单开链支路为单元,揭示了对称少自由度并联机器人机构的组成的某些规律,提出了输出运动为5自由度对称的并联机器人机构的型综合的一种系统、有效的新方法.型综合结果得到新型的1种对称3T2R的并联机器人机构和2种对称的2T3R的并联机器人机构.     

并联机构拓扑结构特征分析软件的框架设计及实现

基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计方法提出了机构POC、自由度和耦合度等拓扑结构特征指标,用于揭示并联机构结构学、运动学和动力学的一些基本特性,但其人工计算、分析过程冗长、复杂、费时,所以研究了拓扑结构特征指标计算机自动分析软件的总体框架及其实现流程。首先,提出了能自动识别支链运动副轴线关系的并联机构字符串描述模型,以及支链POC集的矩阵描述模型;基于此描述模型,研究了POC集"交"和"并"运算规则的算法,给出了机构POC、自由度和独立位移方程数的自动分析流程;接着,给出了并联机构拓扑结构最佳分解路线的算法,制定了机构耦合度自动化分析的实现流程。最后,利用VC++编程开发了程序,并对并联机构进行了实例计算,其结果与人工计算分析一致。该算法和程序有助于更多的机构学研究和设计人员,较易计算、分析并联机构的拓扑结构特征。     

基于结构降耦的一类低耦合度新型3T1R并联机构的拓扑设计

四自由度的可实现SCARA型（三平移一转动）输出运动的并联机构,与三自由度的Delta机构相比,因其本身的拓扑结构复杂,导致运动学正解以及动力学计算复杂,从而使其新机型的研究和开发应用相对困难;而降低这些机构的耦合度（简称结构降耦）可直接降低机构运动学、动力学求解的难度。根据笔者提出的机构结构降耦方法,对笔者最近提出的一类5个耦合度值κ为2且具有较好实用价值的SCARA型新型并联机构进行了结构降耦优化,得到了耦合度较低（降为κ=1）但自由度和动平台输出运动类型均保持不变的10个SCARA新机型,而这10个低耦合度（κ=1）机构的运动学正解及动力学正反解,可用一维搜索法方便求得数值解,或从易导出的1个一元高次代数方程求得封闭解,为其进一步构型拓扑优化、设计及应用研究奠定了基础。     

基于单开链单元的并联气液动连杆机构逆动力学分析

基于单开链单元应用牛顿欧拉法对平面并联气液动连杆机构进行了逆动力学分析。依据平面并联气液动连杆机构的拓扑结构特征,建立了与机构拓扑结构相统一的机构逆动力学分析模型,得到了维数恰等于机构耦合度的平面并联气液动连杆机构逆动力学方程。以一个3自由度平面并联气液动连杆机构为实例,给出了已知连杆运动规律下驱动力及运动副反力分析。     

一种三自由度并联稳定平台机构的位置与工作空间分析

根据并联机器人机构结构综合理论,提出一种能够实现空间一平移两转动的三自由度并联机构。以单开链单元和方位特征集理论为基础,对机构进行拓扑结构特征的分析和位置分析,建立了位置正逆解的方程,然后进行了解耦性和奇异位形的分析,最后对其工作空间进行分析。该机构易于控制和轨迹规划,在船舶稳定平台等领域有良好的应用前景。