基于多体系统理论的五轴加工中心几何误差建模

基于多体系统的基本理论,介绍了复杂机械系统的描述方法,阐述了机械多体系统的拓扑结构、低序体阵列以及变换矩阵的构建方法.研究了数控机床几何误差建模的基本规律,并以五轴加工中心为例,详细阐述了几何误差建模过程,给出了具体数学表达式.     

基于完全笛卡尔坐标O(N)次正向动力学研究

采用刚体等效质点力学模型,提出一种基于完全笛卡尔坐标快速求解链式机械臂惯量矩阵逆的新方法。选取系统独立变量坐标和完全笛卡尔坐标描述约束方程中不变化的变量作为广义扩展坐标,通过完全笛卡尔坐标与广义扩展坐标变量间的速度映射关系,得到广义扩展坐标表达下质量矩阵的表达形式。该质量矩阵及其逆矩阵的计算演变为对等效质点分别计算求和的过程,实现了机械臂正向动力学的O(n)次的高效率计算。通过与传统的罗伯森-维滕堡方法进行精度和计算效率的比较,验证了本研究内容的准确性和高效性。     

6-3平台并联机床数控系统软件设计

以PMAC+IPC的开放式数控系统为基础,采用Visual C++与Open GL技术设计了一套针对6-3平台并联机床的数控系统软件,软件具有NC代码的解释译码、刀具补偿、插补、状态显示以及与下位机通信等功能。     

新型多自由度混联机构的分析与研究

提出一种基于相似平台的新型多自由度混联机构.该机构由六个6-6p相似平台串联而成,每个平台的六根杆中只有一根为驱动杆,以此实现六自由度的运动.求解该机构运动学正解,结合遗传算法和迭代法分析其运动学逆解.使用遗传算法对机构的结构参数进行优化,验证其动力学性能.     

基于USB的高速硬件精插补器设计

介绍了一种基于USB通讯的高速硬件精插补器的设计,设计中采用FPGA实现精插补,并通过USB接口实现与上位PC机的高速数据通讯。该精插补器具有设计简单、易于实现、插补速度高等特点,可适用于高速数控系统的开发。     

样条曲线脉冲增量插补控制

提出了一种基于ＤＤＡ插补原理的样条曲线脉冲增是插补控制算法,并讨论了播补精度、积累误羝及进给速度的影响因素和控制方法。理论分析和实验表明,本算法具有简单易行,计算快捷和插补精度高等特点。     

Gantry-Tau并联机构运动学分析

针对目前大部分的并联机构工作空间小这一缺点,研究了一种新型的3自由度并联机构。通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,该机构具有2个平动自由度和1个转动自由度;进一步用解析的方法研究了该并联机构的运动学正反解;最后给出了该机构运动学的数值算例,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。     

发动机装配中活塞凸出量的自动检测

介绍了汽车发动机装配线上使用的发动机活塞凸出量自动检测装置，并就其曲轴驱动、测量驱动、微机检测等几部分及系统抗干扰措施等进行了较详细的讨论该系统的应用，可大大减轻劳动强度，提高生产率，更有利于保证发动机的装配质量。     

空间柔性机器人动力学分析的快速积分算法

以空间柔性机器人为研究对象,分析了机器人柔性多体系统动力学建模过程,研究了根据广义动力学方法所建立的大型微分-代数方程的快速数值积分算法.本文采用Lagrange方法研究了空间柔性机器人的动力学模型,通过判断系统中铰的类型(主动关节和被动关节),建立机器人系统的微分-代数动力学方程,最后采用线性多步积分算法对建立的大型微分-代数方程进行高效率求解. 仿真算例的结果表明,本文研究的线性多步积分算法对求解大型微分-代数方程速度快,效率高,为空间机器人实时动力学仿真打下坚实的基础.     

6-SPS并联机构运动学正解的一种解析化方法

空间7R机构是对串联形式的工业机器人机构的抽象,其位移分析曾被称为机构运动分析中的珠穆朗玛峰问题,这个问题的最终解决是由中国学者完成的。6-SPS并联机构与串联形式的工业机器人机构存在着对偶关系,它的位移分析同样是一个难点问题,在过去的十几年中没有取得实质性的进展。基于此,提出一种表示旋转矩阵的新方法,通过分析动平台位置与姿态变量之间的耦合关系,得出了11个相容方程。在此基础上,采用逐步消去高次项的方法,最终可以将6-SPS并联机构的运动学正解问题表示为一元17次代数方程,这可能是当前这类问题的最好结果。