并联坐标测量机测量空间分析与计算机仿真

并联坐标测量机是一类全新的坐标测量系统,它具有结构简单、测量精度高、测头位姿灵活等特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品.文章首先介绍一种基于3-RPS运动机构的3自由度并联坐标测量机的结构、特点及测量原理,然后对该坐标测量机的运动学约束问题进行了探讨,并采用优化算法对该坐标测量机的测量空间进行了分析与计算,从而为并联坐标测量机的优化设计提供了必要的理论依据.     

并联坐标测量机建模理论及其虚拟原型设计

并联运动机构具有结构刚性大、运动速度高、误差不叠加等独特特性,因而若将其应用于坐标测量机中,将有可能使坐标测量机的测量精度及测量效率等综合性能得到很大程度的改善。本文首先介绍了一种基于并联运动机构的新型坐标测量机的结构、特点及工作原理,然后建立了该坐标测量机的测量模型,最后,在Windows 98(Windows NT)开发环境下,通过VC＋＋6．0调用OpenGL图形库中的图形函数,对该坐标测量机的虚拟原型进行了参数化三维建模与仿真,从而为真实样机的制作奠定了基础。     

6-DOF并联坐标测量机结构参数的识别与修正

首先对6-DOF并联机构坐标测量机的组成结构及工作原理进行了介绍,然后针对该坐标测量机的运动特点,提出了一种基于逐次逼近算法的结构参数识别与修正方法.该方法以最小二乘逐次逼近算法为基础,以寻找6自由度并联机构坐标测量机的43个主要结构参数为目的.文中对所提算法的求解过程进行了详细的论述,并通过计算机仿真计算,对结构参数的识别与修正结果进行了验证.仿真结果表明,所提出的逐次逼近算法能够充分利用目标函数值的信息,优化搜索过程具有较强的方向性和目标性,且收敛速度较快.采用该方法对6自由度并联机构坐标测量机的结构参数进行识别与修正以后,可使该坐标测量机的测量精度得到明显改善.     

6-DOF并联坐标测量机碰撞检验研究

使用OpenGL图形库中的图形函数,设计出六自由度并联坐标测量机的虚拟样机.在此基础上对其运动过程采用包围盒算法进行碰撞检验,给出了具体的碰撞检验算法,完成了算法编程并对其进行了仿真.该算法缩短了碰撞检验时间,提高了视景屏幕的刷新率,进一步增强了虚拟样机系统的真实感和用户的沉浸感.     

并联机床的运动仿真研究

利用三维建模软件UG对并联机床进行了实体建模,并完成了整个机构的参数化建模与并联机床的虚拟装配。完成了并联机床的运动仿真研究,并针对机床加工中螺旋线加工轨迹进行了仿真,解决了加工过程中曲率变化较大情况下的仿真问题,可以进一步提高机床的整体设计质量以及缩短机床的研发周期。     

坐标测量机快速原型虚拟逼真设计

本文在分析坐标测量机研究现状的基础上,提出坐标测量机快速原型虚拟逼真设计,并重点讨论：（１）虚拟原型和计算机仿真在坐标测量机设计方面的应用;（２）虚拟原型和计算机仿真结合物理试验在坐标测量机误差补偿方面的应用,提出虚拟闭环误差补偿。     

并联坐标测量机神经网络滑模控制

研究了6-TPS型并联坐标测量机的基于RBF神经网络的直接自适应滑模控制方法.根据测量机的系统动力学模型特点,基于Lyapunov函数的综合设计方法和滑模控制理论,利用RBF神经网络与自适应技术相结合,设计了一种控制律,然后利用MATLAB进行了系统控制仿真.结果表明,测量机在有周期干扰的情况下,采用这种直接自适应神经网络滑模控制方法达到了较高的控制精度,其闭环系统具有较强的自适应性和鲁棒稳定性.     

新型非对称打磨并联机构运动学分析与仿真

针对并联机床在实现半圆形筒状工件打磨加工的高精度、快响应等需求,提出一种新型的三自由度的非对称并联打磨机构.首先,介绍了该机构的结构特征,并基于螺旋理论等对机构自由度进行分析;其次,应用闭环矢量法建立各构件之间的运动学关系,利用MATLAB软件对其位置、速度进行数值仿真分析;最后,采用Unigraphics NX 10...     

移动桥式坐标测量机ZOO3/1077虚拟设计

本文以移动桥式坐标测量机ＺＯＯ３／１０７７为研究对象，以提高测量精度和加速度为目标，通过研究各种正常工作条件下和虚拟工作条件下原始设计的动、静、热特性，分析了原始设计所存在的问题。根据协同工作的研究结果和提高策略专家系统所提供的改进策略，对ＣＭＭ的原始设计进行了改进，通过比较发现改进后的ＣＭＭ比原始设计优越，从而能够在温控环境中达到更高的测量精度和测量加速度。     

基于MATLAB和ADAMS的六自由度并联运动机床运动学仿真

针对六自由度并联运动机床,论文首先运用MATLAB进行了运动学分析,求出了其运动学逆解模型, 其次在UG软件中建立其三维模型,并将模型导入ADAMS软件中对其进行运动学仿真,得到杆件的运动仿真曲线,通过与MATLAB求解获得的理论曲线相比较,结果是吻合的,从而验证了逆解模型的正确性,为进一步在EMC开放式数控系统的运动模块中建立逆解模型奠定了基础.     

基于ADAMS的摆式剪切机的运动仿真分析

以上下剪刃同时运动剪切轧件的摆式剪切机为研究对象,对其平面机构进行分析,并在CAD系列软件SolidWorks中建立摆式剪切机剪切机构的三维模型,与虚拟样机仿真软件ADAMS相结合,对导入ADAMS中的模型进行运动仿真以分析其动态性能。从仿真结果可以了解摆式剪切机的剪切状况,反应剪切过程中出现的问题,同时验证所设置的驱动条件下剪切机良好的剪切性能,为摆式剪切机的研究提供了依据。     

基于ADAMS和Simulink并联机床联合仿真

通过以3-TPT并联机床作为研究对象,建立该并联机构的运动学逆解方程.然后在ADMAS/View环境中,构建该并联机构的虚拟样机,然后在Simulink环境中建立该虚拟样机的控制系统模型,从而实现对其的联合仿真,得到驱动力以及刀具位移变化曲线.通过对比驱动杆杆长变化曲线,从而验证了运动学逆解方程的准确性.同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性.除此之外,利用虚拟样机联合仿真技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量.     

基于三坐标测量仪的Stewart平台标定技术

针对空间对接半物理仿真系统中Stewart平台的运动精度问题,提出一种基于三坐标测量仪的低成本标定方法.利用通用的三坐标测量仪获取运动平台的位姿信息,构造一个统一度量的残差方程,辨识出运动平台的几何参数并进行误差补偿.此方法的特点是能够保证所有几何参数的可辨识性,不再需要设计和加工专门用于标定的各种辅助机构和冗余传感器,具有较强的通用性和可操作性.本文阐述了该标定方法的标定过程,对残差方程的构造方式进行了讨论,仿真表明标定后平台的运动精度能够达到测量噪声的量级.最后将此方法用于某实际运动平台的标定,经过误差补偿后其精度提高了5倍以上.     

用于三坐标测量机的低成本转角误差测量方法

为以较低成本同时测量2个轴上的2个转角误差,提出一种适用于三坐标测量机或机床的转角误差测量方法。对固定在CMM滑架上的附加载质量对转角误差的影响进行分析及验证。采用干涉型高分辨率角位移传感器实现同时测量CMM滑架的2个转角误差,并且仅需在滑架上固定1个质量较小的平面镜,即可减小CMM滑架上的负载。为验证该方法的正确性,分别测量了2台示例性CMM的2个转角误差,并将所得结果与用标准激光干涉仪测量得到的值进行比较。实验结果表明:所提方法和使用标准干涉仪得到的测量结果之间的最大差值不超过4μrad,能够以较低成本满足CMM转角误差测量要求。     

基于ADAMS的液压挖掘机仿真与优化分析

为了对液压挖掘机进行整体性分析和改进,首先在ADAMS环境下建立挖掘机仿真模型,并在空载和加载情况下对模型进行动力学仿真分析,通过对比仿真曲线与实际样机工况,验证了模型的正确性,然后在模型的基础上对挖掘机工作装置进行优化,经验算证明优化后的工作装置能有效地提升挖掘机工作装置的效率,具有良好的应用前景。     

基于ADAMS的折剪机床仿真分析

介绍了在ADAMS环境下,对折剪机床进行仿真分析的方法.首先在ADAMS软件中创建机床模型,然后建立仿真边界条件和初始条件,通过对折剪机床虚拟样机模型中的关键问题进行分析研究,结果表明:折剪机床的机械系统是稳定可靠的,整个系统的装配性能、运动性能、输出力等完全满足折剪机床整体性能的要求.     

基于ADAMS的三轴数控运动平台仿真分析

鉴于很多普通高等院校在数控教学实践中存在的学生动手能力差、对数控机床内部结构了解不够等问题,根据传统数控机床的基本设计方法提出了一种可装配拆卸、可用于二次开发的实验室自制三轴运动平台。在Pro/E中建立三轴数控运动平台的3D模型,导入动力学软件ADAMS进行运动学和动力学仿真,输出速度、加速度、电机转矩和所消耗功率的变化曲线,并进行分析,验证了该数控运动平台设计的合理性。