利用凯恩方程对气源辅助式六自由度运动模拟平台进行动力学建模

为了减小六自由度运动模拟平台电动缸电动机的耗能,一般采用再增加3个气缸的气源辅助式六自由度运动模拟平台.文中考虑气缸中气体压力随气缸的运动发生变化的影响,利用凯恩方程对气源辅助式六自由度运动模拟平台建立了动力学反解模型.文中建立的动力学模型结构紧凑,可以用于气源辅助式六自由度运动模拟平台的优化设计和控制算法等的研究中.     

基于凯恩方程的并联运动平台多刚体动力学建模

运动范围大、精度高的并联运动平台是对接机构综合试验台的重要子系统.由于该并联运动平台的液压缸的质量较大而负载质量较小,因此在进行并联运动平台的受力分析时必须建立起包含液压缸影响的多刚体动力学模型.本文先建立了并联运动平台的运动学方程,然后运用凯恩方程推导了并联运动平台的多刚体动力学模型,最后运用该模型对并联运动平台的受力进行了仿真计算,计算结果表明液压缸的质量和惯量对并联运动平台受力的影响很大、不允忽略.所得结果可作为对接机构综合试验台并联运动平台优化设计的依据.     

基于Matlab/SimMechanics的六自由度并联运动平台建模与分析

为了研究六自由度并联运动平台的运动学特性,对六自由度并联运动平台的运动学位置正解与反解进行分析,并利用Matlab的SimMechanics工具箱进行六自由度并联仿真平台的搭建,其包含轨迹产生器、PID控制器、执行机构与输出显示共4个部分。SimMechanics模型仿真结果表明,该仿真平台轨迹跟踪较为准确,验证了仿真平台的有效性,为六自由度并联运动平台的设计与应用开发奠定了理论基础,同时,也对其他结构的并联平台的分析提供了借鉴。     

Gough-Stewart平台高效动力学建模研究

运用凯恩方法建立并联机构动力学模型,以并联机构动平台参考点的速度和角速度作为伪速度,推导各个驱动杆和动平台偏速度和加速度,建立各个构件的凯恩方程,并加以综合,得出系统的动力学模型。所得模型表达简洁,变量和方程的数目少,适用范围广,计算效率高,适于并行计算。该方法便于在任务空间建立控制模型,并为并联机床的动态分析与设计提供了基础。     

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。     

基于凯恩方程的新型并联机床动力学研究

新型并联机床是空间多环机构在机床领域的创造性应用,本文以凯恩方程为基础建立了该机床的封闭形式的动力学方程,该方程不使用动力学函数且不需求导运算,因而便于计算机实现,为对并联机床进行动态分析与设计提供了基础。     

基于Kane方程的3-TPT并联机构动力学研究

以3-TPT并联机构为研究对象,进行动力学方面的研究。首先,以Kane方程为基础,从运动学角度出发,分析运动平台和各个驱动杆件的速度、加速度之间的关系;然后,运用Kane法建立3-TPT并联机构的动力学方程;最后,在MATLAB环境下进行驱动力和时间关系的仿真分析。分析结果表明,3-TPT并联机构有效驱动力呈周期性变化,且在加速和减速阶段有突变,这会引起平台的震动。     

3-RRRT并联机器人逆动力学分析

研究一种3-RRRT新型高速搬运机器人运动学与动力学建模及分析方法,以支链构件相对运动坐标和动平台绝对运动坐标作为广义坐标,建立了3-RRRT型并联机器人的运动学模型,结合带乘子的凯恩方程建立了3-RRRT型并联机器人的动力学模型,并利用M atlab软件平台进行了动力学数值仿真,进而为3-RRRT型并联机器人的控制策略研究提供参考。     

六自由度并联平台的空间位置运动算法及实现

本文对六自由度并联电液伺服平台进行了简要概述和分析，着重讨论了该平台的空间位置运动算法，用其算法可方便，简洁地控制六自由度平台在其工作空间内作任意的姿态角度旋转并平稳地运动目标位置。为此进行了实际的位置算法编程和试验，结果表明该位置控制算法是有效可行的。     

3UPS/S舰船稳定平台非惯性系动力学建模

舰船稳定平台实时检测并补偿船体在海浪中运动,为舰载设备提供对地稳定空间。稳定平台处于不断运动着的工作环境,准确高效的非惯性系动力学模型是提升稳定控制品质的重要前提。借鉴串并混联机构动力学建模过程,通过虚拟低阶参考系机构,将惯性系动力学研究方法扩展非惯性系当中,利用凯恩方法建立3UPS/S并联稳定平台非惯性系下动力学模型。为了验证建模方法的正确性,分别搭建Simulink/SimMechanics多体动力学仿真模型以及非惯性运动试验平台。试验结果表明,计算驱动力与实测驱动力在量值上相近且变化趋势一致,验证了动力学模型的合理性。     

3-RRS柔性并联机器人的动力学建模与频率特性分析

对3-RRS柔性并联机器人进行了动力学建模和频率特性分析,提出了一种空间柔性梁单元模型。基于有限元理论、运动弹性动力分析方法和Lagrange方程,建立了3-RRS柔性并联机器人的支链动力学模型,通过系统的运动协调关系将各支链组装在一起,得到系统的弹性动力学方程。在此基础上,通过仿真算例分析了系统固有频率与机构基本参量之间的关系。结果显示,系统固有频率与结构尺寸、截面参数和材料参量等之间都存在密切的联系。     

并联隔振平台驱动装置

并联隔振平台在多轴低频隔振方面获得广泛应用。其驱动装置对平台性能具有重要的影响作用。由于并联隔振平台结构的特殊性,其驱动器的输出力与负载之间不是简单的线性关系,给驱动器的选择带来困难。使用并联隔振平台的静力平衡方程较好地解决了上述问题。同时,围绕并联隔振平台驱动装置,完成了控制器、驱动器、音圈电机等的选择,并给出了驱动原理图,为设计并联隔振平台驱动装置提供了一种新思路。     

四自由度并联工作台的运动学建模

提出一种四自由度并联工作台,进行了机构学分析及其自由度的计算;研究了该机构的运动学建模方法,给出了位置分析的正解、逆解,并阐述丫其应用前景.     

两自由度并联机构动力学分析及其控制补偿策略

并联机构的精度问题受到广泛关注。文中根据两自由度并联机构的运动学、动力学分析得到了机构的动力学模型,并由此提出了一种控制补偿策略,通过仿真验证,该方法能够成功地减小系统的动态误差。     

一种三自由度串并联结构旋转台的动力学分析

对三自由度旋转台进行了动力学分析。该旋转台只有3个方向的转动自由度,由二自由度球面并联机构和串联在其上的旋转电机构成。根据旋转台的几何和运动特性建立了系统的输入输出速度方程,得出了速度Jacobian矩阵和动能方程。利用拉格朗日法和虚功原理,建立了系统的动力学模型,解决了特定外载荷和速度、加速度条件下如何求解驱动力矩的问题。给出了动力学的仿真运算实例,讨论了在匀速和匀加速情况下,二自由度球面并联机构驱动力矩的变化。最后根据动力学方程,得出了串联在二自由度球面并联机构上的第三个自由度的力矩与输出转角的运动学方程。     

含转动副间隙的两转动并联机构动力学建模与动态特性分析

鉴于Lankarani-Nikravesh接触力模型的不足,提出一种修正的接触力模型,并验证其有效性。以含转动副间隙RU-RPR并联机构为研究对象,分别以修正的接触力模型和修正的Coulomb法则计算法向与切向接触力,以微分代数形式建立动力学模型,加入Baumgarte违约稳定法并借助四阶Runge-Kutta法予以数值求解,分析了不同摩擦因数对机构动态特性的影响。     

3-RRRT并联机器人正向动力学仿真

研究一种3-RRRT新型高速搬运机器人动力学建模及正向动力学求解实现方法。以支链构件相对运动坐标和动平台绝对运动坐标作为广义坐标,结合拉格朗日第一类方程建立了3-RRRT型并联机器人的运动学与动力学模型。阐述了运用违约修正法对动力学模型(微分/代数方程组)进行求解的过程,并利用Matlab软件平台进行了动力学正向数值仿真,结果表明此数值积分方法速度快、精度高,适合于3-RRRT并联机器人动力学正向求解。     

新型并联机床逆动力学分析

采用牛顿—欧拉法建立了XNZD755新型并联机床逆动力学模型;对几个典型轨迹下激励器所需的驱动力进行了数值计算分析,计算结果与基于ADAMS建立的虚拟样机仿真结果相比不超过2%。     

3-DOF并联机器人动力学建模及仿真分析

为了提高Delta机器人的设计效率,运用Euler-Lagrange方法对机器人进行动力学建模及分析,采用三维实体建模软件UG建立Delta机器人的三维实体装配模型,再将三维模型导入ADAMS对Delta机器人进行动力学仿真分析,得到的结果与Matlab的理论值几乎一致,从而验证了并联机器人数学建模的正确性以及三维实体模型简化、假设的合理性。