铝棒自动卸料装置液压系统的设计与分析

分析了铝棒自动卸料装置的工况及要求,介绍了该装置液压系统的组成及原理,并对其特性进行了分析.该液压系统具有回路简单可靠、定位准确、功率损耗小、发热量少、工作效率高、易于实现计算机自动控制等特点.     

基于约束置换的双驱动微夹持器刚度分析

刚度是微动机构重要的性能指标之一,准确且简便的刚度求解方法是进一步对微动机构分析与优化的重要前提。为寻找更优的刚度求解方法,根据结构力学中的力法原理探讨了一种新的刚度求解思路:将微动机构视为超静定结构,并用未知力来置换其冗余约束,转化为相应的静定结构。然后通过位移协调求得未知约束力,对外力已知的静定结构进行位移求解,从而得到微动机构的刚度。同时根据平面型微动机构的结构特点对其进行了规范化与简化处理,最终建立了一种适用于平面型微动机构刚度求解的一般性方法,并实现了基于Matlab的规范化求解程序。最后,为验证该程序的求解精度,应用该程序求解了一种结构对称型双驱动微夹持器的整体刚度。通过与有限元方法分析结果的对比试验,表明该方法的刚度误差控制在5%以内,验证了方法的有效性和高精度特性。     

一类3-RPS并联机器人构型正解新法

从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发，给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式，分析了三种具有不同支链布置形式的3-RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行了对比分析，得到了一些有益的结论。摘要：从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发，给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式，分析了三种具有不同支链布置形式的3一RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行了对比分析，得到了一些有益的结论。     

冗余驱动消除并联机构位形奇异原理

一般并联机构的雅可比矩阵都是方阵，而冗余驱动并联机构由于输入构件数大于输出构件自由度数，其雅可比矩阵具有非方阵的特殊性。传统的观点认为冗余驱动能够消除奇异，但是没有给出严格的数学意义上的证明和构造冗余驱动的具体方法。从可操作度的角度研究了冗余驱动并联机构的奇异性，最终给出了判别方法。用数学方法证明了冗余驱动可以消除奇异位形，并通过实例给出了具体的构造方法。     

含冗余支链的二自由度微动平台运动学分析

引入冗余支链设计微动平台,采用并联机构的构型原理分析了微动平台末端能够买现的输出运动特征,保证了引入冗余支链的同时不改变机构的运动学特性.在此基础上给出了中轴线对称布置和对角线对称布置的两种含冗余支链的微动平台结构形式,并采用矢量法分别建立了其运动学模型并给出了实例,分析结果表明对角线对称布置方案在两轴线方向上的驱动特性一致,而中轴线对称布置方案在两轴线方向上表现了非对称性,两种方案适用于不同的应用场合,结论为微动平台的实际选型和参数设计提供了理论基础.     

基于线性回归与检验的不规则构件精确刚度矩阵建模

传统刚度分析方法只能得到规则结构的刚度解析表达式,而针对不规则构件,通常采用将复杂构件简化为规则件的办法求解,由于过度简化得到的刚度矩阵精确度下降。为了便于进行面向刚度的机械系统参数优化设计,必须解决不规则构件的规范化刚度矩阵求解问题。以3-URS（U-虎克铰、R-转动副、S-球铰）并联机构中U型轴复杂构件为例,提出一种基于多元线性回归原理求解复杂构件刚度矩阵的方法。将刚度矩阵的每个元素看作回归系数,采用ANSYS分析得到力和位移值的多组数对,基于多元线性回归理论求解回归系数,并将其组成6×6的刚度矩阵。由于该刚度矩阵主要应用于后续的刚度矩阵叠加,为降低计算难度,提高计算效率,在保证一定精度的前提下,对回归方程中的每一个回归系数作t检验,剔除不显著变量,对方程形式进行简化。对简化后的方程进行F检验和拟合优度检验,验证方程的回归效果。应用该方法求解了U型轴复杂构件的刚度矩阵,通过实验给出了24组样本数据,依据多元线性回归分析得到6×6刚度矩阵,进行t检验后部分矩阵元素变为零,在对其进行F检验和拟合优度检验后得到机构的刚度矩阵。在相同外力作用下,对构件变形量应用该理论计算得到的刚度矩阵的理论计算值和ANSYS分析值进行了对比,结果表明最大误差仅为0.11%,验证了方法的准确性。     

以刚度为目标的微位移放大模块闭环设计方法

目前全柔性机构的设计一般需要根据经验先估算机构的结构尺寸,再对机构的刚度进行研究。如果刚度不能满足要求,需要再次根据经验调整机构的结构参数。这种设计方法缺乏系统的理论依据,因此以刚度为目标的机构设计存在很大的盲目性且难以实际应用。以一种微位移放大模块为研究对象,提出一种基于刚度目标的闭环设计方法。通过伪刚体模型法建立微位移放大模块的简化刚度模型,根据柔性机构中各个柔性单元之间的几何关系和应变能分布关系确定各柔性单元的刚度性能,并进一步确定微位移放大模块的各结构尺寸。同时开发微位移放大模块刚度的参数化有限元分析程序,基于软件分析结果和机构参数与刚度的关系模型,可以根据精度要求对机构参数进行修正,实现了以刚度为目标的机构参数的闭环设计。     

一种冗余输入地震模拟器的静刚度分析

提出一种8-PSS型冗余输入并联机构为主体的地震模拟器，此地震模拟器采用8个伺服电机输入，能实现6维运动。在考虑各丝杠系统和支链系统的弹性变形下，建立了地震模拟器的静刚度模型，给出了数值算例，结论表明采用冗余输入支链能够有效地提高地震模拟器的刚度。     

一种串联机器人的实时运动仿真

提出一种基于六维计算机输入设备的机器人实时运动仿真方法.六维计算机输入设备采用并联机构原理,将操作块通过六条支链和底座连接,通过探测各个支链上行程开关的开合分布情况,能够准确的判断操作块的三维平移运动和三维旋转运动.给出了将SolidWorks模型导入到VisualC++环境的步骤,以及采用六维计算机输入设备进行实时控制的具体方法.最后分析了一种串联机器人的运动学模型并基于此给出了实时控制的仿真实例.     

一种冗余输入并联机器人的可控性分析

雅可比矩阵是并联机器人输入输出间的重要关系矩阵,能充分反映机器人的运动学性能。通常情况下,并联机器人具有多个运动自由度。为了避免移动和转动两种自由度的不同量纲对分析的影响,基于雅可比矩阵的分解形式,采用条件数倒数对一种冗余输入并联机器人的可控性能进行了研究,能够更贴切的反映并联机器人的位置和姿态运动控制的难易程度。研究的并联机器人采用了对称的支链结构,分析也表明机器人的可控性关于特定平面对称,验证了方法的有效性。