旋转向量减速器纯扭转模型固有频率和灵敏度分析

为得到影响旋转向量减速器的固有特性和动态性能的关键因素,建立了减速器的纯扭转动力学模型,求解了系统在无阻尼条件下的固有频率和模态振型,并对半正定系统进行了坐标变换和无量纲化,得到了转换后系统的固有频率和各部件的动态响应曲线,以及在输入转速为10r/min、输出负载为30N·m工况下的系统传动误差曲线和对应频谱图。研究了固有频率相对于多种系统参数的灵敏度,得到转动惯量参数比刚度参数对系统固有频率影响更显著的结论。最后,搭建了减速器动力性能综合检测实验平台,实测了系统传动误差和对应频谱图,理论和试验的结合为旋转向量减速器研究和发展提供了一定的理论基础。     

基于Adams的机器人用RV减速器动力学仿真研究

在对RV-40E减速器进行实物测绘和金相分析的基础上,得到了建模所需要的结构参数和材料属性,进而采用Matlab结合理论计算,得到了Adams建模所需要的动力参数.对RV减速器中一级直齿轮、二级摆线轮的啮合刚度和啮合阻尼的求解步骤进行了详细说明.在Adams建模过程中,采用了一定的简化措施,减少了建模难度,如将曲柄轴和行星轮、太阳轮和输入轴以及行星架和柱销分别作为一个整体,同时简化了轴承和轴套等部件.最后对RV减速器Adams动力学模型进行了结果分析,得到模型传动比为105,与实际RV-40E减速器的传动比一致,说明模型建立正确.Adams模型的行星架实际输出值和理论值之间的误差在0.8′范围内,说明模型具有较高建模精度,也进一步说明建模中采用的各类参数是合理的,为RV减速器的进一步动力特性研究打下了基础.     

RV减速器5自由度纯扭转模型非线性特性分析

为了研究旋转向量（RV）减速器中非线性因素对系统动态特性的影响,以集中质量块代替各部件,以弹簧连接表述各部件间的关系,采用达朗贝尔原理和微位移思想,建立简化的5自由度纯扭转RV减速器动力学模型.对模型动力学方程进行坐标变换和无量纲化处理,并采用结合时间离散法的龙格-库塔法求解此非线性时变方程,得到系统在启动和稳定过程中各部件的动态响应曲线以及整体传动误差和对应频谱图.研究传动过程中多种非线性因素对系统动态特性的影响,并搭建RV减速器动力性能综合检测实验平台,得到在输入轴转速为10 r/min,行星架负载为30 N·m情况下的系统传动误差和对应频谱图.实验结果与理论结果较为一致,说明纯扭转模型建立和求解正确,为RV减速器动力学发展提供一定理论基础.     

含正则支链的并联机器人雅可比简化分析方法

雅可比矩阵对并联机器人的速度、精度、刚度等性能分析有重要意义。通常雅可比分析需要计算与驱动关节运动螺旋不互易而与支链其他运动螺旋均互易的力螺旋,分析过程复杂,计算量大。为此,针对一类常见的特殊支链结构,提出正则支链的概念,研究了正则支链的结构特征。分析了转动副和移动副的做功驱动力螺旋,提出含正则支链的并联机器人雅可比简化分析方法,克服了现有方法中计算驱动关节产生的支链约束螺旋的复杂过程。这种方法不必计算支链约束螺旋就能获得并联机器人的部分雅可比矩阵,进而结合支链约束螺旋获得并联机器人的整体雅可比矩阵,实现驱动关节与动平台之间运动和力的双向映射。方法不仅适用于常见的6自由度并联机器人,也适用于具有正则支链的少自由度并联机器人。