混合驱动平面两自由度五杆机构的完全分类

不使用传递角而利用四杆开链机构工作空间的位置关系及可装配条件 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构类型和它们的不等式。它比利用传递角得出的不等式更能确定尺寸关系。根据在混合五杆机构的四个杆中 ,可能为曲柄的杆的个数 ,将它分为三种类型 :无条件三曲柄两种、无条件两曲柄十种和无条件单曲柄十六种。根据五杆机构不出现奇异性的条件 ,进一步得到满足混合输入要求且不出现奇异位置的五杆机构的三种类型。这三种类型为混合五杆机构尺度综合提供重要的尺寸约束条件 ,同时也为混合五杆机构的分析和设计提供重要的理论基础。     

平面多环机构的尺度分类方法研究

以位置约束方程奇异性作为机构尺度分类条件,以结构参数空间复形剖分为基本方法,研究了平面多环机构尺度分类问题。首先分析平面多环机构位置方程及其奇异性,并导出多环机构的尺度分类条件;然后研究用机构尺度分类条件对结构参数空间复形进行剖分的方法,以及用机构的对称变换群对剖份结果进行化简的方法。研究表明:该方法包含了机构尺度类型及其转换关系全部信息,很适合用计算机处理复杂机构的尺度分类问题。     

平面机构尺度分类的复形剖分方法

以位置约束方程奇异性条件和结构参数空间复形剖分方法为基础,研究了平面机构尺度分类问题.首先由机构位置方程的奇异性导出机构的尺度分类条件;然后研究结构参数空间的复形剖分方法,并讨论了其复形特性与机构类型的关系;最后是分析实例.研究表明该方法是完备的,包含了机构尺度类型全部信息,很适合用计算机处理复杂机构的尺度分类.     

盾构掘进机异形断面隧道切削机构的奇异性分析

首次选择五杆机构作为盾构掘进机(TBM)异形断面隧道切削机构,较全面地分析了切削机构的奇异性条件,并指出了切削机构的瞬时运动不确定位置,为今后实际工程应用时,提供了理论上的指导.     

一种三自由度可重构并联机构优化设计及性能分析

提出了一种新型的具有无穷对称位置的平面3自由度可重构并联机构。利用闭环矢量方程进行正逆运动学分析,借助蒙特卡罗方法,以综合工作空间、雅可比矩阵条件数及其波动程度的函数为目标通过遗传算法进行杆件优化,之后应用一种离散边界搜索算法计算了相应的定姿态工作空间。通过雅可比矩阵分析机构奇异性,并讨论了可重构机构如何规避位置奇异区域,提出了一种评价机构转动性能的指标并用其检验了机构的转动能力,分析了部分关节故障下的可达工作空间,对比结果验证了新型的可重构并联机构的优越性。     

可控七杆机构的直线输出行程规律分析

分析了含RPP型Ⅱ级杆组的双曲柄七杆机构和三曲柄七杆机构的特征.分析了连杆上任意点P的工作空间的求解规律.求出了连杆点P的行程变化规律.推导出了连杆点P的位置、工作空间、行程等与结构参数的关系.该分析结果对以可控七杆机构实现任意运动规律的直线输出运动的设计有重要意义.     

基于凸包剖分的平面机构尺度分类方法

以平面机构位置约束方程奇异性条件和结构参数空间凸包复形剖分方法为基础,研究平面机构尺度分类问题.由机构位置方程的奇异性导出机构的尺度分类条件,并讨论分类条件的一般特性.讨论结构参数空间的凸包复形表示和剖分方法,并研究凸包复形的特性与机构类型的一般关系.讨论凸包复形剖分的一般流程,进行计算机实例分析验证.研究表明,所提出的方法具有明显优势:一方面凸包复形的剖分结果包含了机构尺度类型的完整信息,可依据拓扑结构获得不同尺度类型机构的转换关系;另一方面凸包复形和单形的Carathéodory表示方法有利于机构的尺度确定.所提方法也较适合采用计算机处理复杂机构的尺度分类问题.     

运动解耦和低耦合度选择顺应性装配机器手臂并联机构的设计及其运动分析

根据基于方位特征集方程的并联机构拓扑结构设计理论,设计出一种运动解耦、低耦合度(κ=1)且具有较大转角的新型选择顺应性装配机器手臂并联机构(RPa3R)2R-2RSS,并对该机构进行拓扑特性分析。基于序单开链运动学建模原理,给出了该机构位置正解封闭解的代数法,同时导出机构位置反解,验证了位置正解的正确性。基于位置反解,对该机构的工作空间、转动能力和奇异性进行了分析。     

混合输入五杆机构运动性能的分析

混合输入五杆机构是最简单的平面并联机器人。根据混合输入五杆机构的三种机构类型 ,确定它们各自的求解空间 ;按照全局运动性能指标 (GCI)定义 ,推导出混合输入五杆机构的运动性能指标的数学模型 ,利用此数学模型和混合输入五杆机构的工作空间的特征 ,建立混合输入五杆机构运动性能的计算算法及求解空间的运动性能图谱。最后 ,给出混合输入五杆机构运动性能的分析实例     

基于五杆支链性能优化和配置的并联机器人设计方法研究

随着运动任务要求的多样化和复杂化,传统并联机器人设计方法的不透明性和动平台的不变性,导致设计结果会出现偏差且柔性化程度较低。因此提出一种基于五杆支链性能优化和配置的并联机器人设计方法。首先利用解析和几何法结合,完成五杆机构运动分析和奇异性分析,根据相关性能评价指标完成支链五杆的尺度综合。之后,提出平面几何投影法将要求工作空间投影到支链五杆的最佳工作区,综合考虑工作空间及运动性能的需求,实现了并联机器人的设计和配置,提高了设计透明度。     

平面闭链五杆机构柔性工作空间的研究

工作空间的研究是平面闭链机器人的基本问题之一。应用隐函数定理,推导出平面闭链五杆机构柔性工作空间边界的条件,即输出杆与相连的连架杆重合或拉直,以及另一连架杆与相连的连杆重合或拉直。然后利用两个开链二杆的工作空间的交集和四杆机构连架杆的转动范围,分析平面闭链五杆机构满足工作空间边界条件的边界曲线的构成。在此基础上建立相应的数学模型,提出平面闭链五杆机构的工作空间求解算法。最后,通过算例验证了数学模型的正确。     

混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究

从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手 ,给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件 ,并据此对平面五杆机构的构型进行了分析 ,得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的条件 ;并借助于计算机机构仿真的方法 ,研究了双曲柄混合输入五杆机构的连杆曲线随机构尺寸参数和运动参数变化的新规律。     

对称五杆机构连杆曲线的对称性研究

利用matlab建立仿真模型,对对称五杆机构连杆曲线具有的特殊性质进行研究,发现在一定条件下该机构的连杆曲线具有对称性,并对这一特性进行深入分析与证明,为对称五杆机构连杆曲线图谱的建立和机构优化综合提供理论依据。     

多自由度连杆机构的仿真与示教

针对五连杆机构连杆曲线的多样性进行了分析与综合,揭示和确定了五连杆机构有双曲柄的条件.同时采用计算机仿真了五连杆双曲柄机构、带一个移动副的五连杆机构和带一个导块的五连杆机构.通过单片机芯片集成控制五连杆机构,设置4个功能元完成示教动作.从五连杆机构的数学公式出发,对多自由度连杆机构进行了编程和轨迹示教,同时对多自由度机...     

对称五杆机构连杆曲线的特性研究

对称五杆机构作为一种具有特殊结构尺寸的五杆机构,在机械设计中有着广泛的应用,掌握其连杆曲线具有的特殊性质是对机构进行设计应用的前题。利用Matlab6.5语言建立仿真模型,对对称五杆机构连杆曲线具有的特殊性质进行研究,发现在一定条件下该机构的连杆曲线具有稳定性、相似性、对称性等特殊性质,并对这些特性进行深入分析,为对称五杆机构连杆曲线变化规律及曲线分类研究、特征电子图谱的建立和机构优化综合时初值确定提供理论依据。     

基于SolidWorks的齿轮五杆机构运动仿真

齿轮五杆机构作为一种组合机构,在机械设计中应用十分广泛.掌握该机构连杆曲线所具有的性质及影响因素是对机构进行设计应用的前提.基于SolidWorks平台,利用其参数化造型的特点,建立齿轮五杆机构的动态仿真系统,对机构各杆件的长度、初始相位角、齿轮的齿数比等参数对连杆曲线的影响进行了研究.结果表明,齿数比和初始相位角是改变连杆曲线形状的两个重要参数.与传统的图解法和解析法相比,该方法简单高效,通用性和可视性极佳.     

RRRRP混合驱动五杆机构的分析与综合

讨论一种RRRRP型混合驱动五杆结构。用RTA与RTNA两种电机来实现给定的轨迹 ,研究其全曲柄存在的充分条件 ,并且通过对其运动影响系数的分析 ,找出其奇异点的位置 ,研究其承受的载荷情况。通过算法重现该机构的运动轨迹空间。求解目标函数使机构达到最优化设计 ,给出机构的实现模型。     

Stephenson-Ⅲ六杆机构死点位置的结式消元法识别

提出了一种基于结式消元的Stephenson-Ⅲ型六杆机构死点位置识别的新方法。Stephenson-Ⅲ六杆机构输入-输出方程的重根和机构的死点与双点位置是一一对应的。将Stephenson-Ⅲ六杆机构看作由一个四杆链和一个五杆链组成,首先分别建立这两个运动链的闭环矢量方程,然后利用消元法和正切半角替换推导出机构的输入-输出多项式方程和关于机构双点的一元六次方程;基于Sylvester结式定理求得机构输入-输出方程的重根和双点方程的实数根;从输入-输出方程的重根中删除机构的双点位置即得到机构的死点位置构型。     

球面五杆机构的运动学与性能分析

基于球坐标对机构进行描述,将球面五杆机构的运动描述在由2转动自由度构成的二维平面上,导出具有2自由度特征的球面五杆机构的速度方程和雅可比矩阵的解析表达。以此为基础,研究球面五杆机构的奇异位形和灵活度,绘制机构的奇异轨迹曲线和灵活度分布曲线,并对球面五杆机构的结构参数对全条件指标的影响进行分析。研究表明,基于球坐标对机构进行描述,便于建立球面五杆机构的速度方程和雅可比矩阵,能够直观描述机构的奇异轨迹曲线和灵活度分布曲线。