基于Stewart结构的并联平台工作空间与刚度分析

根据Stewart结构的运动学原理,分析了并联平台的工作空间,并采用对分法对工作空间边界进行了分析了并联平台的刚度,给出了刚度计算模型,通过计算和仿真得到了该并联平台的工作空间及刚度引起的位置和方向的变化规律。     

改型Stewart平台性能分析及优化

从工作空间和基于雅可比条件数的灵敏度两方面对一种改型Stewart平台进行了分析,讨论了一些结构参数对平台性能的影响,分析得出这些参数的变化对工作空间和灵敏度的影响效果相反。以工作空间和灵敏度最优为目标对一些结构参数进行了优化。     

Stewart平台运动学分析与仿真研究

以Stewart平台为研究对象,采用矢量法建立了逆运动学模型,对其位置、速度和加速度进行了分析。采用Newton-Raphson迭代法对该平台运动学正解进行了分析,该方法可以迅速求解,满足控制的实时性要求。机构的运动学模型为该机构作进一步的动力学分析及优化设计研究打下基础,并为系统控制提供理论依据。最后通过建立虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真,据此选出了满足实际需要的电机和电动缸。     

用于航海模拟的Stewart平台的有限元分析与优化设计

在 ANSYS中利用耦合法对用于航海模拟的 Stewart平台直接建模 ,并在满负荷条件下对平台进行模态与动态分析。采用一阶方法对平台进行优化设计 ,使其在满足所有给定的约束条件下 ,确定具有最小目标函数值的结构设计并得出优化结论     

Stewart平台运动学仿真分析

Stewart平台的运动学分析是确定系统结构参数、设计液压动力机构、确定系统流量、选择伺服阀的基础和前提。根据Stewart平台机构学原理,在ADAMS/View模块下建立了系统的虚拟样机模型,并对其添加约束和驱动后进行了运动学仿真,得到了各作动器运动参数在不同运动姿态时的变化规律。该方法避免了大量的数学计算与计算机编程工作,通过CAE方法实现了对Stewart平台的运动学仿真。     

空间对接中的Stewart平台柔顺力控制分析

在地面进行空间对接动力学的模拟实验是实现空间对接不可或缺的过程.对Stewart平台进行柔顺力控制是模拟空间对接过程强制校正阶段的要求.提出Stewart平台的柔顺力控制策略,并进行稳定性分析和力稳态值分析,给出稳定条件和控制效果.仿真结果表明了其有效性.     

大型液压Stewart平台动态耦合特性

耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在,以大型液压Stewart平台为目标,采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析,数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律,该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模,改善了建模精度。建立大型液压Stewart平台通用联合仿真模型,为Stewart平台的耦合研究提供了有效的理论研究手段,能够针对平台进行前期耦合预测,保证设计方案的准确性与可靠性。     

柔性Stewart平台的动力学建模与仿真

利用模态综合法描述了柔性支腿的变形，探讨了建模过程中部件模态集的选取原则及正交化处理技术。在此基础上建立了柔性Stewart平台的动力学模型，并仿真分析了支腿柔性对平台系统动力学特性的影响，指出工程应用中支腿的柔性影响可忽略不计。     

新型微创手术机器人Stewart位姿平台工作空间分析

随着自然腔道内镜手术(NOTES)技术逐渐成熟,对手术器械的要求也越来越高。目前影响NOTES技术推广的主要因素是通道过小,没有良好的操作三角,使其工作空间性能受限,以及术者使用器械过程中的主观不适感。因此,工作空间和人机界面在NOTES器械的研究中受到广泛重视。Stewart平台通过自身位姿的调整,能够广泛的运用到新的手术机器人中,用于实现调整手术末端装置的位置空间大小。本文基于1种新型NOTES手术机器人的工作原理,着重对手术机器人中的Stewart平台进行结构上的分析,并基于其运动反解和Stewart平台结构设计参数,结合利用搜索法和二分法的算法来计算工作空间,为新型手术机器人整体工作空间运动分析提供基础,并推进其在NOTES中的应用。     

巨型柔性Stewart平台解空间、工作空间的研究及悬索张力的优化分析

针对大型射电天文望远镜馈源系统的柔索结构及运动要求，提出了巨型柔性Ｓｔｅｗａｒｔ平台的概念。重点论述了柔性悬索的虚牵问题并给出了判定准则。定义并分析了巨型柔性Ｓｔｅｗａｒｔ平台解空间，指出解空间不为零是动平台能够到达某一位置并保持应有姿态的充分条件。提出了悬索张力优化的均匀原则。定义了巨型柔性Ｓｔｅｗａｒｔ平台的工作空间并应用馈源舱的非线性静力平衡方程研究了相应的算法。不但使馈源系统实现平稳控制成为可能，而且为高精度的大型射电天文望远镜提供了必要的设计参数。     

考虑驱动分支惯量影响的Stewart平台动力学研究

基于达朗伯原理和等效力法，建立了处于实际工作状态时的Stewart平台的动力学模型，重点分析了Stewart平台中各驱动分支的运动学，动力学特性，并对Stewart平台在其动力学分析和设计中，能否忽略各分支的惯性影响进行了分析，仿真结果表明该方法易于求解，适用于需考虑各分支惯量影响的Stewart运动平台。     

海洋石油平台栈桥管线布置分析

为了使海洋石油平台间的栈桥管线布置得更加合理,对比分析目前中国南海海上油气田栈桥管线的布置方法,得出其优缺点,为今后海上平台栈桥管线的设计提供技术参考。     

电机故障的分析判断

介绍三相异步电动机的常见故障,并做出分析判断.     

Stewart机构姿态奇异及姿态工作空间的研究

推导出6/6-SPS型Stewart机构处于固定位置时机构的姿态奇异轨迹的解析表达式。利用位置反解方程并综合考虑所有的结构约束条件,提出了一种计算6/6-SPS型Stewart机构的姿态工作空间的离散算法,基于此算法提出了计算该并联机构的实际姿态工作空间的离散算法。通过计算机仿真给出了6/6-SPS型Stewart机构的姿态工作空间和实际姿态工作空间的三维可视化描述。     

分块矩阵在NURBS计算中的应用及实现

在应用NURBS进行曲面造型过程中,B样条基函数及其导数的计算经常出现而且需要准确快速地进行计算。在深入分析了deBoor-Cox公式的基础上,本文提出了一种分块矩阵的方法,应用该方法得出了任意次基函数及其任意阶导数的计算公式。与其他计算方法进行比较的结果可以看出该方法具有较好的通用性、高效性等优点。     

基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型

针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程.采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型.该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何误差全部进入机床位姿误差计算方程,而且将机床位姿误差与几何误差之间的非线性隐式函数关系简化为线性显式函数关系.基于支链杆长方程建立起一个能描述机床位姿误差与几何误差之间实际映射关系的非线性计算模型,以其作为参考模型对线性化计算模型的有效性进行检验.仿真表明:在小误差条件下,线性化模型可以很好地逼近非线性模型,由于具有形式简洁、分析与计算方便等特点,基于D-H变换矩阵的位姿误差线性化计算模型可用于Stewart型并联机床的精度分析、精度综合及运动学标定.仿真结果还表明:当对机床位姿精度要求较高时,需要考虑杆件的全部D-H参数误差对机床位姿的影响.     

一种串并联式Stewart平台机构的误差分析

设计了一种由双级并联机构组成的位姿精调试验平台 ,分析了平台上每个铰链点的位置误差和各支链的长度误差对试验平台末端执行器运动精度的影响 ,建立了试验平台末端误差的数学模型。仿真结果表明 ,该机构的位姿误差具有线性叠加性 ,这种串并联平台末端误差的相对变化量很小 ,基于该构型的试验平台可达到较高运动精度。     

Stewart并联机构位置奇异研究

对动定平台为两个非相似的半规则正六边形的Stewart并联机构位于给定姿态时的位置奇迹进行了系统地研究。基于建立该并联机构的力雅可比矩阵,推导出机构位于给定姿态时的三维位置奇异轨迹的三次符号表达式。进一步分析发现,该机构的对于给定姿态参数的三维位置奇异轨迹相当复杂,其在一般倾斜截面上的投影曲线的几何特征也很难识别。定义动平台所在平面为特征平面,研究表明在特征平面上的位置奇异轨迹曲线均是一条二次曲线,包括无数对双曲线、四对相交直线以及一条抛物线。对于个别特殊姿态,特征平面上的位置奇异轨迹二次曲线退化为平行于脊线的一对或一条直线。提出并证明关于特征平面上的位置奇异轨迹曲线几何特征的两个定理。此外,基于Grassmann线几何以及螺旋理论简要分析了位置奇异轨迹的运动学特性。     

Stewart并联机构奇异性与工作空间分析

应用奇异性理论,分析了并联机构在奇异点处的分岔性态。讨论了机构分岔点、理论工作空间和稳定工作空间与静动平台半径比的关系,给出了机构分岔点随静动平台半径比值变化的曲线图,不同比值的机构工作路径跟踪图。研究表明,当静动平台半径比较小时,机构具有较大的工作空间,当静动平台半径比逐渐趋变大时,机构的理论工作空间和稳定工作空间逐渐减小,最后收缩为一个点。