基于3-PCR并联机构汽车座椅减振装置的构型设计与工作空间分析

针对汽车驾驶员长期处于低频高强度全身振动的难题,提出以3-PCR并联机构作为汽车座椅减振装置的主体机构,其结构简单、工作空间大。首先,利用机构拓扑结构学理论对3-PCR并联机构进行自由度分析;然后,建立3-PCR并联机构的运动学模型,推导上下平台位姿之间的数学关系;最后,在Matlab软件中采用极限边界搜索法求解工作空间。     

3-PCR并联机器人机构的运动学分析

对一种新型的空间三平移并联机器人机构进行了运动学研究。基于机器人机构的约束方程,求得该机构的位置反解;使用Bezout消元法得到该机构的位置正解的解析解,并通过实例验证了其正确性;建立了三个输出运动参数与三个输入运动参数之间的速度和加速度关系的数学模型,得到机构速度、加速度正反解;通过算例及仿真对所规划的运动轨迹进行验证。     

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体，在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置，运用反向自适应原理，模拟橡胶，较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例，分析了船舶仪器设备的减振要求，采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法，理论分析与动态模拟及试验结果一致，说明该减振装置的分析方法是正确的，可推广到其他要求多维减振的设备上。     

仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置研究

橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化而失去弹性,首次提出采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统,组合成多自由度弹性阻尼减振装置,模拟橡胶,较好地解决了多自由度的减振问题。以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍其结构及有关参数的设计方法。它与动态模拟及试验结果一致,说明其分析方法是正确的。可推广到其他要求多维减振的设备上,因此对它研究具有理论意义及普遍意义。     

3-PCR减振平台的振动特性研究

为实现多自由度减振,以3-PCR并联机构为主体机构构建三平移减振平台。在运动分析的基础上,建立了动平台的非线性振动微分方程,应用龙格-库塔数值分析方法求解,并通过ADAMS仿真验证。减振平台无阻尼自振分析表明,相同初始条件下主减振方向响应周期小于其他方向,减振平台响应周期与系统设计参数支承角相关,随支承角增大,主减振方向周期减小,其他方向周期增大;有阻尼瞬态冲击减振特性分析表明,主减振方向减振效果优于其他方向;增加阻尼可有效地抑制响应峰值。该减振平台具有良好的多维减振效果。     

3-PCR并联机构的振动响应特性分析

当车辆运行路况恶劣,驾驶员不仅要承受振动的影响,还要承受严重的瞬时冲击力。为避开人体水平、横向及垂直方向上的敏感频率带,以及降低振动强度。首先,因减振装置的动力学模型为多自由度、多参数耦合且非线性复杂系统,利用矩阵变换法解耦,对有阻尼系统进行模态分析;然后,对三维减振装置进行振动响应分析,在动平台X、Y、Z方向上分别施加瞬时冲击力对系统进行仿真分析。仿真结果表明：该减振平台具有良好的减振效果,由于3-PCR并联机构三条支链相互耦合的原因,低频振动会维持一段时间然后再趋于稳定。     

空间站科学实验平台并联主动减振系统动力学建模研究

使用凯恩方法建立空间柜并联主动减振系统动力学模型,并对模型进行线性化,得到模型的状态空间形式。对空间微重力环境进行研究,设计并联主动减振机构对空间实验柜进行减振。空间微重力环境具有振动频率低、振动幅度小、随机振动强的特点,并联主动减振系统可以良好抑制振动干扰。并联主动减振机构由空间实验柜、直线型音圈电机、推杆、传感器组成,空间实验柜为减振对象。推杆通过柔性铰链将空间实验柜与空间站舱体连接到一起。控制器接受由传感器采集的空间实验柜加速度与相对位移信号,并驱动直线型音圈电机抵消干扰。最后,对系统线性化的动力学模型进行仿真,并与非线性动力学模型的仿真进行对比,对模型进行了验证。     

3-PUU并联机构运动学和动力学仿真

以3-PUU型并联机构为研究对象,详细论述建立三维模型、仿真计算和结果分析三个模块。首先利用Pro/E软件建立三维零件模型,进行装配并施加运动约束,然后通过Mechanism/Pro软件将模型导入ADAMS软件仿真分析。在进行运动学仿真时,利用ADAMS软件和MATLAB软件进行仿真,比较两者的仿真结果,并进行分析。动力学仿真时使用ADAMS软件仿真,得出驱动力随时间变化的曲线图,并进行分析。     

3-PPR并联机构动力学建模与分析

通过齐次坐标变换构建三自由度并联机构3-PPR的完整运动学逆解,利用一阶影响系数法求解机构雅克比矩阵。采用拉格朗日功能平衡法推导出机构刚体动力学模型,对比典型工况下Matlab数值算例仿真与ADAMS虚拟仿真结果,验证了刚体动力学理论分析的正确性。联合ADAMS与ANSYS对机构进行柔性动力学分析,综合机构刚体和柔性动力学仿真,为完整动力学分析奠定了基础。这些内容为进一步研究该并联机构的动态特性、系统控制、误差分析等有着非常重要的意义,也可作为类似并联机构动力学研究的一般方法。     

3-■RC并联机器人动力学分析

对一种空间3自由度并联机器人(3-■RC并联机器人)进行动力学分析。此并联机器人的机构由一个动平台和一个静平台通过3个同样的转动副—转动副—圆柱副支链组成。基于Lagrange方程导出3-■RC并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性。通过一个算例,讨论3-■RC并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大。研究对进一步分析3-■RC并联机器人的动态特性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用具有重要意义。     

3-RRS并联机器人的动力学分析

基于Lagrange方程导出了3-RRS并联机器人的动力学模型,分析了该并联机器人的动力学特性。通过实例讨论了3RRS并联机器人的等效转动惯量、驱动力／力矩和能耗的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大。     

空间三自由度减振装置分析及减振效果仿真

为了达到较好的多维减振目的,采用并联机构作为减振装置的主体机构,并在驱动处辅以弹性阻尼系统,只需一层就能达到减振效果.以空间三自由度减振装置为例,对减振装置主体机构的空间三平移并联机构进行了分析,并利用Pro/E对减振装置进行建模,导入大型仿真软件ADAMS后对减振装置的减振效果进行仿真,其仿真结果表明此装置具有良好的减振效果.     

基于Lagrange方法的3-PRS并联机构动力学分析

以一种3-PRS并联机器人为研究对象,建立动力学方程。首先,推导此种并联机器人动平台的6个参数之间的关系。然后,通过Lagrange方程推导出此3-PRS并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性。通过算例,讨论了此并联机器人等效质量、驱动力的变化规律。结果表明,机构位形对等效质量和驱动力的影响很大,驱动力对等效质量的变化很敏感。此研究对进一步分析此类3-PRS并联机器人的动态特性、优化机构设计及控制系统提供了有益指导。     

3-(R)RC并联机器人动力学分析

对一种空间3自由度并联机器人(3-RRC并联机器人1进行动力学分析.此并联机器人的机构由一个动平台和一个静平台通过3个同样的转动副一转动副一圆柱副支链组成.基于Lagrange方程导出3-RRC并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性.通过一个算例,讨论3-RRC并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律.结果表明,对于给定的运动规律,机构位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大.研究对进一步分析3-RRC并联机器人的动态特性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用具有重要意义.     

基于Pro/E和ADAMS的3-RPC并联机器人运动学与动力学仿真

以3-RPC型并联机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立了虚拟样机模型,通过Pro/E和ADAMS的接口程序MECHANISM/Pro将实体模型导入到ADAMS环境下,实现了3-RPC型并联机器人机构的运动学与动力学性能仿真分析.这种方法不需大量的数学计算和计算机语言编程工作,非常快捷、方便、准确,为样机的调试与控制提供了理论依据.     

3自由度并联机器人研究进展分析

并联机器人作为一种新型机器人,具有刚度高,误差小,动力性能强等特性。根据大量并联机器人文献,介绍了多种结构形式的3自由度并联机器人,分析其不同结构形式下的工作空间与可操作性研究方法,探讨其典型误差补偿方法,对其今后的相关研究具有借鉴意义。     

三平移多维减振装置动力学及振动特性分析

三平移多维减振装置在工程中具有广泛的应用基础.设计了以3-PRRP(4r)三平移并联机构为主体的多维减振平台,推导了机构的位置逆解的解析式,采用拉格朗日方程建立系统的动力学模型;通过建模仿真方法,分析了系统的力学参数对其振动特性的影响及脉冲激励下系统的减振效果.结果表明,该减振装置具有明显的三维减振作用,可广泛应用于多...     

3自由度并联机器人的运动学与动力学分析

对一种空间 3 自由度并联机器人(3-RRS 并联机器人)进行运动学和动力学分析.此并联机器人的机构由一个动平台和一个静平台通过3个同样的转动副一转动副一球面副的支链组成.完全描述此并联机器人动平台的位置和姿态需要6个变量,即平台上一参考点的3个位移和3个转角.由于此并联机器人拥有2个转动自由度和1个移动自由度,所以,在动平台的6个位姿变量中只有3个变量是独立的.首先,推导此种并联机器人动平台的6个位姿参数之间的约束关系,给出这些变量之间的解析表达式.然后,基于Lagrange方程建立此并联机器人的动力学模型.在此基础上,通过算例分析驱动构件角速度、驱动力/力矩和能耗的变化规律.这些内容为进一步研究此种空间并联机器人的动态性能、机构优化设计和系统控制等都有非常重要的意义.     

3PSS并联机构的运动轨迹规划与仿真

在对3PSS并联机构进行结构分析的基础上,应用并联机构的逆向运动学分析理论,对3PSS并联机构的动平台的运动轨迹规划进行了分析研究。给出了3PSS并联机构的位移反解计算公式,由此确定了动平台按预期轨迹运动时应在原动件滑块上施加的运动规律。最后,采用虚拟样机技术,创建了3PSS并联机构的虚拟样机模型,通过虚拟样机仿真对所规划的运动轨迹进行了验证。     

3-HRC并联机器人的运动学分析与仿真

针对3-HRC新型空间三自由度的并联机器人进行了运动学分析。基于定平台与动平台间的矢量关系,运用齐次坐标变换法推导出该机构的运动学方程,进而得到位置反解计算公式;从而确定了动平台上某一点按预期轨迹运动时,驱动件上所需要施加的运动规律;最后,借助UG创建了该机构的装配模型,并通过ADAMS模拟仿真对所规划的运动轨迹进行了验证。研究结果表明:该机构具有良好的运动稳定性,便于实时控制。