基于Solid Works-Cosmos Motion模块凸轮机构运动学分析

介绍一种用三维CAD软件进行机构运动特性分析的简便方法。首先对凸轮滑块机构用常规数学方法建模，根据计算结果分析其运动特性；然后在Solid Works中对凸轮滑块机构进行三维造型，运用其集成的Cosmos Motion模块直接对造型的凸轮滑块机构运动学分析，并用曲线、图形等方式显示分析的结果。通过两种方法的比较，得出用三维CAD软件进行辅助运动特性分析，操作简便、效率高、结果显示直观，适用简单和复杂的机械系统。     

激光跟踪伺服系统设计与误差分析

三维伺服机构在柔性坐标测量系统中占有极重要的地位，在分析了其它激光跟踪机构的基础上，提出了一种匠独立式三维跟踪机构，详细论述了它的工作原理，同时也对伺服机构的加工误差，安装误差，伺服电路控制误差等进行了分析，实验证明了伺服转镜机构工作性能可靠，测量误差小，结构简单，容易控制。     

三爪卡盘三维建模与动态仿真

提出了一种基于Pro／E的三维实体建模方法，可使抽象的问题直观化，还可以利用机构仿真来制作动画，它能实时录制三爪卡盘机构运动的全过程，从而增强了对三爪卡盘运动机构的理解。     

3-PUU三维平动并联机器人的位置分析及其仿真

提出了一种具有三角形平台的3-PUU并联机器人机构。证明了该机构在初始位置和一般情况时，机构做三维平动。运用解析几何中的坐标变换和投影，得出一种有效求解位置反解的新方法，通过MATLAB软件对该方法进行了仿真和验证。3-PUU三维平动并联机器人作为圆形平台并联机器人的一种异构形式，其操作灵活性和运动性能都有较大的改善。该机构可用于快速夹持、移动和组装等方面。     

一种新型三维平移并联机构及其位置分析

基于以单开链为单元的并联机器人机构组成原理，设计构造了一种动平台能实现空间三维纯移动的并联机器人机构，对其进行了结构特性分析；给出了其位置分析的正逆解析解，讨论了该机构的输入一输出运动解耦性；用连续法对该机构进行了位置正解的数值计算。     

圆锥齿轮实体参数化造型系统的开发

介绍了应用Visual Basic(VB)程序语言，基于三维机构CAD软件SolidWorks97平台，开发直齿圆锥齿轮三维实体参数化造型设计系统的方法，解决了工业生产中圆锥齿轮三维实体造型设计的难题，并且提出了一种对三维CAD软件开发的方法，使设计者掌握运用该方法进行实际开发，提出开发CAD软件的能力。     

基于混合铰链的三维桥式放大机构的建模、分析与试验

为了解决全柔顺桥式放大机构实际放大倍数过低的问题,提出了一种基于混合铰链的三维桥式放大机构。该放大机构不仅保持了传统桥式放大机构对称性好、结构紧凑、设计简单的优点,而且还能实现较高的放大倍数。为了分析三维桥式机构的放大倍数和负载能力,采用了柔度矩阵法建立了机构的静力学模型,并且在此基础上提出了一种新的性能指标,即相对放大倍数,用于评价柔性放大机构的位移损失程度。3种最常用的柔性铰链被用于三维桥式机构的分析,通过仿真结果发现,当第一级机构采用V形铰链,第二级机构采用簧片式铰链的时候,三维桥式放大机构的各项性能达到最优。最后,设计加工了放大倍数为41,相对放大倍数在0.9以上的三维桥式机构,证明了分析结果的正确性。     

一种三自由度并联机器人的运动学分析

提出了一种具有混合分支的三平移并联机器人机构，采用螺旋理论分析了这种机构实现空间三维移动的机构学原理及其自由度，给出了其位置、速度的正反解和加速度分析的方法；在大型机械动态分析软件ADAMS上建立了仿真模型，验证了自由度分析的正确性。这种机构部分解耦，控制简单，具有较好的应用前景。     

机构运动仿真的逆向设计

提出CAD逆向设计的概念，并通过建立铰链四杆机构仿真系统的实例，详细介绍了应用该方法开发仿真系统的全过程。旨在提供一种对三维CAD软件开发的新方法，从而提高自身开发三维CAD软件的能力。同时铰链四杆机构仿真系统的建立在工程机械设计中具有重要的应用价值。     

快速插入机构的虚拟样机设计及其运动仿真

设计了一种快速插入机构,完成了基于虚拟样机技术的设计,以三维实体建模软件Solidworks和虚拟原型机仿真应用软件Cosmosmotion为软件平台建立了系统的三维模型,实现了机构三维实体运动仿真,提高了设计效率.     

INSTANTANEOUS KINEMATIC CHARACTERISTICS OF ASPECIAL 3-UPU PARALLEL MANIPULATOR

0 INTRODUCTIONA new hotspot of the research of parallel robots is the newstyle lower-mobility (2~5) parallel robots at present. Because osimple structure and low cost, the lower-mobility parallel robotcould be widely applied in industry and other field. O…     

具有容错性能的6R机械手位置反解

一般6R机械手在一个关节发生故障时，成为5R机械手或称欠自由度机械手。如果机械手抓取的是棒状物体，可以对手爪围绕棒中心线的转动姿态参数不加限制，从而把这一转动虚拟成一个未知的旋转关节，这样欠自由度机械手的位置反解问题就转换成含有6个未知量的位置反解问题。由于其结构参数将发生变化，且故障的关节是不确定的，因而反解程序须满足这一不确定性要求。一旦位置反解的运动学方程建立之后，解方程的过程与一般6R机械手的算法类似。通过数值算例，验证了机械手末端姿态γ不加限制时，这种单关节故障的一般6R机械手位置反解的个数是16。     

Kinematics of a star-triangle planar parallel manipulator

This paper addresses kinematics of a 3 degree-of-freedom (DOF) planar parallel manipulator called Star-Triangle manipulator. The manipulator has good accuracy and a relatively large singularity-free workspace. First, position analysis of the manipulator is implemented indicating that both the inverse and forward position problems of the manipulator have only one solution. Then, velocity and singularity analyses of the manipulator are carried out and its isotropic configurations are identified using two Jacobian matrices. Based on the isotropic conditions, the workspace of manipulator is determined geometrically and it is shown that all points in the workspace are free of singularities. At last, kinematic accuracy of the manipulator is investigated on the workspace through a kinematic conditioning index (KCI).     

7自由度冗余绳驱动机械臂运动分析及仿真

针对传统机械臂负载自重比小、臂身惯量大、人机交互安全性弱等问题,对绳驱动机械臂的结构、绳驱关节耦合、冗余运动学等方面进行了研究,创新设计了一种新型7自由度冗余绳驱动机械臂。采用绳索间接驱动前端4个关节自由度,作为位置控制;采用电机直接驱动腕部关节3个自由度,作为姿态控制。利用绳索将驱动力从基座电机传递至机械臂关节处,实现驱动机构后置;对绳驱关节耦合问题进行分析,建立了电机-关节耦合映射关系;利用位姿分离方式,结合加权最小范数法,进行机械臂逆运动学冗余位置求解。仿真结果表明:耦合映射关系建立正确,冗余运动学求解准确高效,为绳驱机械臂结构优化、动力学建模奠定了基础。     

Manipulability analysis of underwater robotic arms on ROV and application to task-oriented joint configuration

This paper describes the task-oriented manipulability of tele-operated robotic arms mounted on a remotely operated vehicle (ROV) and its application to task-oriented joint configurations. The main purpose of the study is to reduce the tele-operator’s burden in performing underwater tasks by enhancing the functionality of the manipulator. Even though a manipulator has 6 degrees-of-freedom (DOF), which is proper DOF to work in Cartesian workspace, the manipulator might have redundancy according to task types and order of task-priority. This paper focuses on the problem to utilize the redundancy by introducing a scalar function as an object of optimization. The scalar function is composed of a taskoriented manipulability measure (TOMM) and joint limit measure (JLM). Using sequential quadratic programming (SQP) with the object function, we obtained optimal postures of the manipulator for a given position constraint of the end-effecter. Adopting the scalar function as a performance index, we solved a redundancy resolution problem based on the pseudo inverse of the task-oriented Jacobian matrix.     

基于PC104和VxWorks的水下作业机械手控制研究

针对一台6自由度位置反馈自行更换工具液压驱动水下作业机械手系统，介绍了系统组成及原理，重点研究了其控制技术，采用PC104，基于VxWorks操作系统研制了一套嵌入式控制系统，进行试验并取得了良好的效果。     

五自由度电液伺服机械手运动控制系统研制

针对电液液伺服机械手在实际应用过程中存在运动精度低、运动平稳性差,控制模型存在非线性的问题,利用电液液伺服机械手具有负载能力强,能量密度大的优势,对机械手运动控制系统进行了研制。首先采用闭链矢量法对TCP进行了准确的位置矢量表示;其次,引入5阶B样条插值方法和改进型粒子群优化算法,得到了连续的TCP空间位移轨迹,实现了TCP位置的最优轨迹规划;最后,引入常规PID,IL-PID,NDI等控制策略,采用分级控制管理方案,实现了机械手各关节的运动控制,并利用5自由度电液伺服机械手进行了仿真和实际实验。研究结果表明:该运动控制系统能够准确地控制机械手在高负载,高精度要求下进行规定运动。     

一种新型3T2R并联机器人

理想的少自由度并联机构的所有分支最好具有完全相同的结构,保持结构的对称,以满足各向同性的要求.以单开链支路为单元,提出了一种新型的对称的少自由度的并联机器人机构.研究结果表明,该机构的运动平台具有三维移动和两维转动的5个自由度.     

基于大工作空间的三自由度并联机器人的机构研究

针对并联机器人工作空间相对较小的问题,采用菱形机构代替传统的串联支链,即运用虚拟轴代替实轴,减少并联机器人工作空间受杆长约束的范围,进而扩大机器人的工作空间,并且在z轴上具有较大的伸缩比。运用这个原理设计了一个大缩放比的三自由度并联机器人,并对该机器人进行了自由度、基本运动学和工作空间的分析。从分析结果可以看出,该机器人具有较大的工作空间。     

一种特殊3-UPU并联平台机构瞬时运动特性

利用反螺旋和主螺旋的方法分别研究了一种特殊3-UPU并联平台机构上下平台平行时的瞬时运动特性.得出该机构在上下平台平行时,机构具有沿坐标轴轴线方向的移动和以x、y坐标轴轴线或其平行的直线为轴线的转动,是三自由度机构.绘制了上下平台平行时所有运动螺旋的空间分布图.研究结果丰富了欠秩三自由度并联机构的理论,对机器人的控制以及轨迹规划等诸多问题都有很重要的意义.