空间三自由度柔顺并联机构设计与仿真分析

刚体替换法是柔顺机构设计重要方法之一。基于刚体替换理论,选取合适的空间机构构型,选用合适的柔性铰链替换刚性运动副,依据KutzbachGrubler理论计算空间并联机构自由度,进而设计了一种三自由度柔顺并联机构微动平台。利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对柔性支链和微动平台进行位移和应力分析,并得到动平台输出端节点位移数据,验证了三自由度柔顺并联机构的运动精度满足设计要求。通过分析获得的参数为多自由度柔顺并联机构优化提供了参考,同时可为多自由度柔顺并联机构设计提供借鉴。     

综合考虑五项误差时双曲柄滑块机构不对称度的分析

本文研究了平行对称传动的曲柄滑块机构当双侧机构的曲柄长度、曲柄相位角、连杆长度和连杆与滑块之间的铰链点位置存在误差时，所引起的不对称度．推导了不对称度的计算公式；通过解析分析和几何分析研究了不对称度的极值特征；同时给出了消除工作位置千对称度的条件．     

一种基于并联结构的平面三自由度位姿测量系统

介绍一种平面三自由度并联结构位姿测量装置,通过机构运动学分析得出被测物体位姿的显式解。对机构测量误差进行建模,得出位姿测量误差显式表达式。测量精度分析为平面三自由度并联结构位姿测量机构参数优化设计奠定了基础。     

静不平衡测量系统柔性杠杆机构分析优化

以质心投影法为主要测量原理,柔性杠杆机构为桥梁,设计一套多框架机构静不平衡测量系统,分析测量原理特性表明:降低柔性杠杆输出端柔度能够有效提高系统测量精度。基于直圆型柔性铰链封闭方程,建立柔性杠杆的柔度模型,利用有限元分析软件Ansys验证柔度模型的准确性,并通过合理设计优化函数和约束条件,对柔性杠杆机构输入和输出端进行相应优化。结果表明:采用封闭方程建立柔度模型的方法是可行的,其柔度理论值与仿真值误差在9%以内,同时建立的优化函数切实可行,在力臂放大系数变化量仅为2%的前提下,杠杆输出端柔度降低了18.63%,增加了杠杆线性度范围,从而有效提高了静不平衡测量系统测量精度。     

考虑运动副间隙的双滑块机构运动分析

针对一种航天器上伸展臂的根部锁紧机构,通过分析将其简化为一种带弹簧的双滑块机构.根据此机构的运动分析,利用振动分析方法,获得了理想状态下滑块2的位移表达式.通过对铰链和移动副间隙数学模型的分析,结合各构件的受力分析,获得了机构中各构件的动力学方程.通过仿真来验证理论分析的正确性和各运动副间隙对机构运动精青度的影响.得出...     

一类对称三自由度移动多环耦合机构的构型综合

针对三自由度移动多环耦合机构开展构型综合,提出了通过添加耦合支链将并联机构向等自由度多环耦合机构转变的2个基本原则.根据这2个基本原则,基于三自由度移动并联机构3-(RRR)RR综合出有等自由度性质的一类对称多环耦合机构.首先,根据单闭环自由度公式确定耦合支链上运动副的个数.然后,为避免出现瞬时机构,分析耦合支链上运动副的种类.最后,通过对耦合支链的组装,综合出了一类具有一、二级耦合节点的对称三自由度移动多环耦合机构.     

关于平面凸轮机构特征圆的概念及运动转角的度量表示方法

本文首次引入了凸轮机构特征圆的概念,清楚地定义说明了盘形凸轮机构运动转角的现有二种度示(度量和表示)方法;本文还给出了第三种新的度示方法,证明了这三种度示方法的一致性,从而统一了直动从动件和摆动从动件平面凸轮机构运动转角的度示方法。     

3-RPS 和3-SPR 机构铰链布置形式建模与分析

通对12种典型旋转铰链布置形式下的3-RPS和3-SPR机构进行自由度计算、数学建模和运动学分析,利用Pro-E和 ADAMS软件分析验证所建模型,筛选出符合体感机构要求的三自由度并联机构,结果可用于辅助铰链布置形式的选择。     

一种新并联主手的灵巧度分析

建立了基于Delta和3-RRR复合结构的双并联式主手平动与转动独立的运动学模型,并推导出各自的雅可比矩阵,给出了局部灵巧度和全局灵巧度的计算方法．在计算过程中,引入了MonteCarlo方法使计算过程简化,效率提高．给出了特定构型下的机构灵巧度分析结果,验证了上述方法的有效性,灵巧度的分析结果可直接用于主手的优化尺度综合．     

基于正规化刚度矩阵的五自由度柔性平台建模与分析

以正规化的刚度矩阵为理论基础,建立了线性柔性平台。通过对柔性平台的刚度矩阵进行正规化处理获得机构的柔度矩阵,进而判断所设计机构的自由度和约束。对所设计柔性平台进行了有限元仿真分析,分析结果表明,所得振型结果与理论计算结果一致,可为多自由度线性柔性机构的设计与分析提供借鉴。     

舰船测量设备平行基准传递机构设计

为了实现舰船等测量设备的基准平行传递,设计了一种平行基准传递机构。该机构以平行放置的两块平面反射镜为平行度传递的基础,其中一块反射镜设计成半反半透镜,利用其反射及透射原理和自准直平行光管的自准直成像原理,实现两基准镜的平行度测量。在介绍了平行基准传递机构的工作原理的基础上,给出精度标定方法及误差不大于0.2″;介绍了两基准镜平行度检测方案,给出了检测结果,分析了影响测量结果的因素,两基准镜的平行度误差在X方向不大于0.75″,在Y方向不大于1.15″,测量系统的误差不大于0.35″。结果表明,平行基准传递机构具有设计简单、成本低、使用方便、测量精度高等优点,可在工程中推广使用。     

三自由度并联姿态测量机构误差建模

提出了并联结构的三自由度姿态测量装置，将其连接到三自由度串联结构位置测量仪的末端可实现对被测物体六自由度位姿综合测量，通过机构分析得出了被测物体姿态的显式解。对三自由度并联姿态测量机构的测量误差进行建模，姿态角的测量误差以显式给出，测量时各位姿下的测量误差可实时显示，为机构设计参数的优化奠定了基础。     

综合考虑三项误差时双曲柄滑块机构的不对称度分析

本文首先提出了平等对称传动的曲柄滑块不对称度的概念,指出不对称度与机构附的加力和力矩具有直接的关系。在此基础上研究发曲柄长度、曲柄相位角和连杆长度三个运动学参数存在误差时不对称度的变化规律,包括:不对称最大时机构的位置特征、消除工作位置不对称度的条件和各项误差对机构不对称度的影响程度等。     

基于展开式望远镜的次镜调整结构设计

次镜作为展开式望远镜系统的重要光学组成部分,其位置姿态精度直接影响着成像质量的优劣;针对展开式望远镜系统次镜的五自由度位姿调整性能及精度要求,设计了一套由二自由度调节平台与三自由度倾斜调节机构组成的五自由度调整机构,将压电驱动下的柔性微动机构应用于对次镜XY向的精密调节之中;利用理论建模与有限元工程分析相结合的研究方法对压电精密驱动柔性平台动态驱动特性、承载性能进行分析;结果表明,所设计的五自由度调整平台能够满足次镜所需调节精度要求,具有实际意义。     

内燃机配气机构动力特性的研究

本文分析了几种柴油机配气机构系统的柔度分布情况,用多质量模型计算了结构参数对机构自振频率的影响,研究了凸轮型线、气阀间隙及气阀弹簧力对配气机构工作平稳性的影响.     

切边圆盘剪设计

从剪切机理、板带的剪切变形过程,分析计算圆盘剪剪切力和传动功率,介绍了圆盘剪开口度调整装置,剪刃侧间隙调整机构和重叠量调整机构以及侧间隙和重叠量对剪边质量的影响.     

机器人手腕机构分析及优化设计

本文在分析了机器人三自由度手腕机构的基础上,提出了一种能国产化的新型手腕机构。文中对此种手腕的工作原理,特点加以阐述、同时以手腕体积小、动态响应快、定位精度高、动力矩小等为目标函数进行优化设计,最后获取了手腕机构的优化参数.     

PITCH－YAW－ROLL全方位关节机构运动学分析与控制

研究的ＰＩＴＣＨ—ＹＡＷ—ＲＯＬＬ全方位关节是基于双万向节传动实现俯仰、偏转、滚动三自由度的新型单关节并联机构，其回转轴线不具备正交性，因而其运动学分析与一般的串联三自由度机构不同。根据双万向节传动的特点运用矢量分析方法解决了该机构的运动学问题，得到了运动学正、逆解及速度Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵，在运动控制软件和硬件研制的基础上，运用微机实现了该关节机构的全方位运动控制。本文的研究内容是进一步研究由该关节构成的仿人臂机构的理论基础。     

论生丝纤度控制机构设计

本文通过分析生丝均匀二度变化的成因及其与生丝纤度控制机构设计参数的关系，为生丝纤度控制机构设计提供理论依据。同时论述了几种新型生丝纤度控制机构的设计方法，并提出改进设计的意见。     

基于共形几何代数的一种平面并联机构位置正解

以平面并联机构为题,应用5维几何代数（共形几何代数）方法对该平面并联机构进行了分析,建立了运动学正解模型,并编制了Maple的计算程序,求出了6组位姿结果,最后将分析结果与采用吴方法得到的分析结果进行对照,证明了该方法的有效性. 这对用统一的数学工具分析机构学,降低非线性度,增强几何直观性方面做了初步尝试.