单自由度概率翻转移动连杆机构

基于一种过约束伸缩机构,设计一种单自由度的概率翻转移动连杆机构。通过分析机构的移动原理得出该机构具有两种运动步态,即定向步态和概率步态。定向步态的机构移动有确定的方向;概率步态的机构移动有两个可能方向,此随机过程在理想条件下符合伯努利概率分布。针对机构的移动特性和移动路径,提出使其在平面内任意运动的控制方法。建立移动机构的动力学模型并进行运动仿真。仿真结果表明,通过两种步态的组合控制,可以使机构实现从指定的出发点到达任意的预期目标点的平面移动。制作一台样机,验证了该单自由度机构的移动和转向功能。     

多模式两轮移动机器人的设计与运动分析

提出一种具有可变形车身的多模式两轮移动机器人。以平面6R单环闭链连杆机构为车身,通过控制其变形运动,使机器人具有折展模式和三种移动模式。在折展模式下,折叠状态时用于储运和携带,展开状态时启动工作模式。在两轮移动模式下,车身变形形成车尾支撑实现稳定移动,通过调整轮距和车尾长度以增强其地面适应性。在攀爬越障模式下,通过车身变形至类爪状以增强对障碍物的攀附作用,实现台阶越障。在类履滚动模式下,通过杆件在地面交替铺展支撑以增加与地面接触面,实现在不平整或松软路面上的滚动。对所设计构型进行自由度分析和驱动配置。建立运动学模型,分析机器人运动参数并对其进行步态规划。建立动力学仿真模型,验证预设步态合理性。研制一台样机,对其折展模式和三种移动模式进行可行性验证。     

抽油杆生产线转向结构的设计与研究

在对抽油杆杆头锻方头和打标记的加工中,改变杆圆柱面锻打位置的方法主要是通过工人手动旋转抽油杆两次90°和一次45°来实现的。利用自动化装置来实现固定角度和方向的旋转,对于提高位置精度和加工效率具有积极意义。对一种新型抽油杆生产线步进装置进行了研究,提出结合步进装置运动规律,利用连杆机构的特点,建立合理的几何模型,设计一种自动转向机构,并对其转向机构进行详细的设计和分析。最后对转向机构进行运动仿真。     

由一种齿轮连杆机构驱动的槽轮机构

提出用一种齿轮连杆机构来驱动槽轮机构以改善其动力学性能，并引入了转向圆的概念对这一机构进行了运动分析和参数分析．     

单动力可转向爬行Schatz机构

基于经典Schatz机构提出一种在单一动力机的驱动下可以在地面上爬行并可控制移动方向的新概念移动机构。首先,根据Schatz机构的结构特性,考虑地面移动的功能需求,提出爬行Schatz机构的设计方案,进行了杆件形状设计和电动机的布置。其次,分析其移动机理。然后,基于动力学仿真软件建立虚拟样机进行仿真试验。继而,根据所发现的移动特性进行移动路径规划,提出对电动机进行转速调控以实现移动方向控制的方法,研究使其实现平面内任意移动的控制策略。最后,设计制作了样机,通过试验摸索出其移动规律,验证了转向控制方法和策略,试验结果证明了理论分析及研究的正确性。     

可折叠双三角锥滚动机构

提出一种新概念的滚动机构,可通过折叠机构的变形,在展开状态下的双三角锥和折叠状态下的椭球体两种外部形态之间进行转换,并相应具有两种滚动模式。在双三角锥形态下,机构通过外形的变化实现滚动,并以偏心质量块驱动方式进行转向的控制;在椭球体形态下,机构运用偏心质量块驱动方式进行直线方向上的滚动。在机构设计上,折叠机构通过1个自由度实现了移动功能的同时减少了存放时所需的空间。通过自由度分析,机构需要三个驱动电动机来实现其所具有的功能。以运动学计算为基础分析双三角锥形态下的翻滚条件并规划滚动步态。建立仿真模型,验证该机构能够完成折叠/展开的动作,并能够按照步态规划进行滚动。制作一台样机,对其进行折叠/展开方式与滚动功能的可行性验证,实现了预期的结果。     

四足机器人运动学分析及步态研究

在对典型哺乳动物机体结构分析基础上,提出一种液压驱动四足机器人的简化结构,完成机器人腿部结构的设计,并对腿部机构进行正逆运动学求解,研究不同负载因子下的直行起步调整到稳定行走步态并计算稳定裕度。结果表明:两种步态均能实现稳定的起步和周期行走,其中非连续调整步态的平均稳定裕度较大。     

多模式空间6R地面移动机构

提出一种新型空间单闭链F1C1（约束力F和约束力偶C）约束型6R（转动副）机构,并应用其研制一种地面移动机器人。基于单环运动链构型综合方法,构造出空间单闭链单自由度F1C1约束型6R机构,应用螺旋理论进行自由度和奇异位置分析,结合地面移动需求构造地面移动机器人,进行了杆件形状的设计,规划驱动电动机布局方案,完成运动学和移动机理分析,规划类蠕动、平面4R转向和内翻三种移动模式,分析越障性能,揭示其突出的折展特性。制作样机,验证了多模式空间6R地面移动机构方案和运动规划的可行性。     

四足机器人在直行和转弯下的步态规划研究

针对四足机器人的直行和转弯运动,以爬行步态为基础,分别对其进行了步态规划.提出了协调旋转步态的概念并用于原地转弯中;找出直行步态与原地转弯步态的足端轨迹公共点,通过该点实现了步态的快速迁移并用于四足机器人的弯道转弯运动中;根据对四足机器人的结构设计,建立了四足机器人的虚拟样机;提出了一种新的评价准则——角度余量准则(SA准则),对规划的步态进行稳定性评价,从而找出最优步态.搭建实验平台进行了实验,结果显示,针对直行和转弯的步态规划合理、可行.     

飞机前起落架转向机构的设计与分析

在飞机地面操纵阶段,转向运动可通过差动刹车、改变发动机推力差及使用前起落架操纵系统来实现。文中归纳了几种机型不同前起落架转向机构形式,并对这几种转向机构结构形式的运动原理及优缺点进行了分析与总结。     

嵌入AutoCAD的连杆曲线图谱自动绘制系统的研发

为掌握和研究连杆平面上各点的运动规律提供快速的可视化支持,建立了连杆空间上点的运动轨迹曲线,利用C 语言开发了一套连杆曲线图谱自动绘制和图谱库查询系统,并将其嵌入机械制图软件AutoCAD中,通过交互式操作传递参数,在AutoCAD平台上自动完成参数化连杆曲线图谱的绘制,使连杆曲线上点的运动规律更加形象、直观,提高了机构设计的效率.     

带有预定时标齿轮四杆刚体导引机构的生成

对带有预定时标齿轮四杆刚体导引机构生成进行了数学描述。分析了齿轮四杆机构连架杆摆角算子与连杆转角的内在联系 ,建立了包含 4 16 0 1组机构基本尺寸型的连架杆摆角算子数值图谱 ,推导出确定机构实际尺寸、连杆上标线的位置及安装尺寸等参数的计算公式。在此基础上 ,利用模糊识别方法进行刚体导引机构的尺度综合。运用该方法可以得到多个不同的机构方案 ,给出的算例充分证明了本方法的有效性和可行性     

“λ”形近似直线机构稳健性能分析

以“λ”形机构为研究对象,在建立机构综合模型基础上,提出取实际机构输出的连杆曲线直线近似度与理想直线近似度之间的偏差作为质量特性指标的稳健性能评价模型,结合示例计算并绘制满足输出精度要求的概率曲线图和机构稳健性能图,得到了满足约束条件的局部最优和全局最优稳健机构解,设计者可以很容易选取稳健性能优越的“λ”形机构.     

三偏心蝶阀密封面联动磨削的运动特性分析

在传统的空间几何理论分析基础上，以阀体密封面的联动磨削为研究对象，分析了砂轮与工件的运动特性关系。     

Synthesis of Intermittent-Motion Linkages with Slight Difference in Length Between Links

The design of intermittent-motion linkages using traditional methods is usually complicated. In this paper, (1) a new method for realizing intermittent motion, using linkages with a slight difference in length between links, is studied; (2) some new types of intermittent-motion linkages and their software for visual analysis and design are developed; and (3) influences of some design parameters on intermittent-motion characteristics are clarified. Results confirmed that the theory and the software are useful, making the synthesis of intermittent-motion linkages clear and easy. This work was translated from the Journal of Tongji University (Natural Science), 2004, 32(9) (in Chinese) The authors would like to acknowledge the help of Shaoqiang Chen, who took part in the translation of this paper     

基于形状谱的平面四杆机构神经网络轨迹设计法

提出用图像形态学与神经网络相结合的方法进行平面四杆轨迹机构的优化设计。利用数学形态学结合图像处理，提取平面连杆曲线的形状谱特征参数，并构建曲线形态的识别、比较方法；再在曲线识别比较的基础上，提出了平面四杆轨迹机构的神经网络综合法，并用实例验证了方法的有效性。     

单自由度复杂平面连杆机构的奇异性分析

针对复杂连杆机构因复杂的构成方式和多样性的原动力输入方式而存在的运动奇异性复杂问题,利用连杆机构运动瞬心以及连杆机构的特点,提出了运用等效四连杆机构来分析和解释单自由度复杂平面连杆机构奇异性问题的方法。该方法所采用的等效四杆机构死点时的几何特性还可用来分析更复杂单自由度平面连杆机构如双蝶形八连杆机构的奇异性问题。     

齿轮连杆杆组的力分析

将型转化理论应用到齿轮连杆杆组的力分析中 ,指出齿轮连杆杆组不但具有运动确定性 ,而且具有力的确定性。提出了处理复铰中受力分析的方法 ,给出了齿轮连杆杆组力分析的一种通用方法 ,并揭示出其力分析与运动分析之间的统一性和互逆性。     

综合铰链四杆直线机构的一种方法

在给定的直线方向作垂直于给定点和一个机架点的连线,分析了曲率驻点曲线蜕化的原因和结果。利用蜕化了的曲率驻点曲线和欧拉-萨法利方程得到了综合四杆直线机构的公式,用此公式可综合出具有Ball点的直线机构。分析了其中的三个特殊点（见文中第四部分）,对第三个特殊点得到了此时机架点B0可以在一条直线上任意选取的新结论。这对于综合曲柄摇杆四杆机构是很有用的。