6自由度3-U~r RS并联机构的逆运动学分析

目前对6自由度空间并联机构的运动学研究较少,与其他机器人相比6足机器人具有承载能力强,通过性能高的优点,当6足机器人3条腿处于支撑相时,机体是6自由度3-U~rRS并联机构,能实现3维平移和3维转动,该机体具有3条支链,每条支链为URS(万向铰、转动铰和球铰)。对该并联机构进行运动学分析时,提出在动坐标系下进行运动学分析的方法,利用关节2和关节3轴线平行的结构特点,建立了位置逆解数学模型,最后利用ADAMS软件仿真验证位置逆解结果的正确性。该结果为提高六足机器人前行过程中的稳定性和协调性以及运动控制的精确性打下理论基础。     

基于CorelDraw软件三维并联数控雕刻机译码实现

以3-HSS构型的三维并联数控雕刻机为研究对象,研究其数控系统基于CorelDraw软件的译码实现的方法,其原理是利用CorelDraw软件生成加工程序文件,再由并联数控系统的译码模块对该文件进行译码,由并联雕刻机完成加工任务.采用该种方法减轻了程序员编写复杂加工程序的负担,容易实现复杂加工任务的编程和译码,可以大大提高编程的效率和加工质量,便于三维并联数控雕刻机的广泛应用.通过联机调试,实现了正确的加工轨迹,验证了本文数控系统的正确性和可行性.     

基于EJB体系结构的层次模式架构的研究

针对传统EJB体系结构的不足，对现有设计模式进行研究与总结，提出了一套基于EJB体系结构的层次模式架构方案，并以网上购书系统为例，说明了这种模式架构在电子商务系统开发中的应用．     

六足仿生机器人并联机构雅可比矩阵分析

六足仿生机器人每条腿具有3个转动关节,当三角步态行走时,机体为3-UrRS并联机构。利用螺旋理论和互易积理论分析3条支链对上平台运动产生的约束作用,分析了该机构自由度。在不同的驱动形式下固定驱动关节,分析各支链作用在上平台的约束线簇,建立并联机构的雅克比矩阵。利用ADAMS仿真验证了所求雅可比矩阵的正确性。雅可比矩阵分析对于六足仿生机器人进行可达空间分析、机构尺度综合、路径规划和协调控制都具有重要意义。     

六足机器人腿部最优时间轨迹规划

为了提高六足机器人腿部控制的平稳性、动作快速性,利用五次B样条曲线进行关节空间轨迹规划,从而使关节运动的速度、加速度和脉动连续。利用B样条曲线的凸包性把腿部关节速度与加速度约束转化为对曲线控制顶点的约束。通过MATLAB遗传算法工具箱对运动轨迹进行时间优化,利用罚函数解决关节约束问题。仿真结果表明:该轨迹规划方法有效且可行。     

多运动模式机器人动力学建模及仿真

针对多运动模式机器人单个可变形腿动力学问题进行系统研究,利用Kane动力学分析方法,建立了机器人单个可变形腿的逆动力学模型;借助Maple软件进行仿真,结果表明所建模型的正确性和有效性,可用于单个可变形腿运动控制器的设计;分析了关节转动速度和转动加速度对驱动力矩产生的影响,并分析了各关节驱动力矩中惯性力矩、向心力矩、哥氏力矩及重力矩所占的比例,分析结果有助于进一步规划机构的运动,优化机构设计和选择适当功率的电机。     

椭圆形多轴柔性铰链的柔度计算及性能分析

多轴柔性铰链具有多个自由度,适用于三维空间运动。文中基于线弹性小变形假设,以卡氏第二定理为理论基础,得出椭圆形多轴柔性铰链的柔度计算式。选择一组椭圆形多轴柔性铰链进行柔度实例计算,同时对其进行有限元分析,验证椭圆形多轴柔性铰链柔度计算式的正确性,同时进行误差分析。引入比例系数ζ,当ζ0.5时,所有柔度项的误差基本在11%以内,当ζ≥0.5时,除C1,x-Fx之外的各柔度项误差明显增大,最大误差达到28%。利用所得的柔度计算式分析了铰链半短轴n、最小截面直径t对柔度的影响,同时对比分析了柱形、椭圆形、直圆形多轴柔性铰链柔度的差异。综上所述,为椭圆形多轴柔性铰链在空间柔性机构应用中的性能分析与选型设计提供了理论基础与思路。     

静电驱动MEMS柔性结构的变形分析与试验验证

针对静电驱动MEMS柔性梁的变形特性进行分析,依据静电场理论及伪刚体理论,考虑静电力非均匀分布载荷的基本特征、静电力与柔性梁变形之间的耦合作用及可能存在的边缘电场对静电力的影响,建立不同电压下求解柔性梁变形的数学模型,同时给出静电吸合电压的计算式。设计并加工了MEMS柔性梁,采用文中所建模型计算了柔性梁的变形,同时搭建试验测试系统测试柔性梁的变形及静电吸合电压,与理论计算结果具有较好的一致性,验证了文中建立的数学模型的正确性。     

基于ADAMS的飞机表面清洗臂动力学仿真与分析

针对五自由度的飞机表面清洗机械臂,利用 Lagrange 方程建立了清洗臂的动力学模型,采用 Solidworks 建立了该清洗臂的实体模型,将其导入到动力学分析软件 Adams 中生成了虚拟样机,并进行了动力学仿真与分析,由此得出各关节转角和关节力矩的关系曲线,确定了关节所需的输入力矩。这为机械臂的控制、关节驱动形式的确定提供了可靠依据。     

Design and Performance Analysis of Symmetrical-"几"-shapedInverted-Tension Lamina Emergent Joint

设计了 一种新型抗拉压平面折展铰链T-LEJ(Tension Lamina Emergent Joint),命名为对称倒"几"字形抗拉压平面折展铰链(Symmetrical Inverted"几"shaped Tension Lamina Emergent Joint),简称对称倒"几"字形T-LEJ铰链.设计了铰链的结构,采用弹簧等效法,推导了铰链的弯曲等效刚度与拉压等效刚度计算式.设计了铰链实例进行理论计算同时进行有限元仿真,二者之间的误差在3％-6％之间,验证了所得等效刚度计算式的正确性.对具有相同结构特征尺寸的对称倒"几"字形T-LEJ铰链与Howell提出的I-LEJ铰链、IT-LEJ铰链进行性能对比分析,结果表明对称倒"几"字形T-LEJ铰链的抗拉压能力是I-LEJ铰链的6.25倍,略低于IT-LEJ铰链.针对对称倒"几"字形T-LEJ铰链与IT-LEJ铰链进行失效对比分析,其弯曲变形能力是IT-LEJ铰链的2.09倍.表明对称倒"几"字形T-LEJ铰链具有更好的综合性能,验证了铰链结构设计的合理性与有效性.