不确定性下平面四杆转向机构的运动精度分析

为评价平面四杆转向机构在不确定因素影响下的运动精度,提出应用概率理论对机构运动误差进行建模与分析.基于平面四杆转向机构的运动学分析,考虑机构构件尺寸几何公差建立平面四杆转向机构的运动误差概率模型和可靠性模型,并应用一次二阶矩方法对机构运动精度可靠性模型进行求解,从概率的角度研究了平面四杆转向机构的运动精度.     

三杆星型张拉整体可展结构的运动分析

针对环形桁架式可展结构组成构件过多,易发生运动副的卡顿、滑动等问题,本文提出了 一种三杆星型张拉整体可展结构,并对其在外载荷作用下的运动进行了分析.建立了此三杆星型张拉整体结构的数学模型,研究了中心构件驱动下的星型张拉整体可展结构的运动过程,结合仿真分析,验证此机构方案的正确性.通过建立刚度矩阵得出节点变形量,利用迭代...     

基于神经网络的平面五杆可调机构的动力学解析模型

应用Kane动力学方法对平面可调五杆机构进行了动力学分析,建立了平面五杆机构的动力学解析模型。并研究了构件几何参数和物理特性对广义驱动力矩的影响规律。在此基础上,应用BP神经网络对可调五杆机构逆动力学模型进行了辨识,将整个动力学模型系统分为3个子系统,分别采用BP神经网络系统对广义质量矩阵、向心力哥氏力矩阵和重力矩阵进行学习,求解得到可调平面五杆机构的逆动力学模型问题。     

平面连杆机构的杆组法运动分析及仿真

为避免整体分析法复杂的建模和运算，将平面连杆机构视为由若干个基本杆组依次连接到原动件和机架上而构成。应用矩阵法对常见的基本杆组进行数学建模，在可视化语言Visual Basic6．0环境下建立相应的杆组位移、速度、加速度分析模块，开发了平面连杆机构运动分析的计算机辅助分析与仿真系统，实现了机构运动分析数值计算、机构运动线图自动绘制和机构运动动态仿真等计算机辅助可视化运动分析，并具有较强的通用性。最后以一平面四杆机构为例，介绍了该系统的使用方法。     

含间隙平面连杆机构的运动精度概率分析

在利用连续接触模型对含间隙平面机构进行运动分析的基础上,应用概率统计和随机过程理论,建立了含间隙平面机构的运动精度概率分析模型,并以一多间隙平面铰链四杆机构为例介绍了此模型。整个模型以矩阵形式表达,避开了对机构输出表达式直接微分遇到的复杂数学运算,同时也解决了机构输出参数误差的相关性问题,非常适合于计算机编程计算。     

瞬心位置的确定

本文对平面机构由两个构件直接接触组成运动副时，其瞬时速度中心（瞬心）位置的确定以及它们之间的相互关系做了详细分析，用瞬心位置辅助图确定了不直接组成运动副时两构件间瞬心位置，用这种方法能简单、直观、准确地确定平面机构全部瞬心位置。     

7R六杆Ⅲ级机构的MATLAB动力学仿真

用复数推导了曲柄、6RⅢ级杆组的动力学数学模型,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型,以该矩阵数学模型编制了相应的M函数仿真模块,对给定的7 R六杆Ⅲ级机构为例说明如何使用这二个仿真模块建立MATLAB仿真模型,并对其仿真结果的正确性加以分析.其主要目的是以组成机构的杆组为仿真模块,搭建各种平面连杆机构MATLAB仿真模型,可以对各种低副机构进行动力学仿真和分析.     

平面四杆机构曲柄存在条件的补充

提出了组成平面铰链四杆机构和组成单移动副平面四杆机构的必要条件，并对铰链四杆机构及单移动副平面四杆机构组成机构的杆长条件进行了讨论。     

7R六杆Ⅲ级机构的MATLAB运动学仿真

用复数推导了曲柄、6RⅢ级杆组的位移、速度和加速度的复数表达式,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型,以该矩阵数学模型编制了相应的M函数仿真模块,对给定的7R六杆Ⅲ级机构建立了MATLAB仿真模型．仿真结果分析表明：以组成机构的杆组为仿真模块可搭建各种平面连杆机构MATLAB仿真模型并可对各种低副机构进行运动学仿真和分析．     

含高副平面机构设计的研究与探索

针对含有高副平面运动链的设计,根据现有新模型的思想,建立了含有高副的运动链及拓扑图的新模型,对新模型做了进一步分析,并定义了半副杆等新概念。对新模型的矩阵表示、同构判断、杆型及类配方案进行了相关调整,使其适应了现有的机构设计理论。新模型对于机构的表示更加简洁直观,计算量大大减小,设计更为方便。     

基于雅可比矩阵分析法的多关节机器人机构设计技术研究

鉴于多关节机器人机构参数的设计是极其复杂的难题,研究出一种平面6自由多关节机器人的机构设计方法。通过分析小载荷6自由度多关节机器人机构设计的特征,提出一种从末端工作载荷任务反推各个杆件所需驱动力与功率作为选取驱动部件、设计机构依据的思路。通过建立机器人正向、逆向运动学数学模型,引入雅可比矩阵解决机器人逆运动学解析问题,得到多关节机器人各关节的运动速度,在速度选定基础上,计算出驱动力矩,综合考虑性价比选择出电机与减速器,根据电机与减速器的外形尺寸,从多关节机器人末端反向设计出机构外形。设计实例表明,该机器人结构具有良好的运动特性,为多关节机器人的详细结构设计提供了一种简单、有效途径。     

平面机构自由度求解中低副高代去除轨迹点重合虚约束

针对平面机构自由度求解中轨迹点重合的虚约束问题,提出低副高代的虚约束去除方法。对轨迹点重合的虚约束在平面运动副中的存在情况进行分析,以椭圆仪机构和齿轮直线机构为例,对其存在的位置进行分析,并进一步研究去除该虚约束的机构方案。结果表明：若平面机构中存在轨迹点重合的虚约束,该轨迹点重合的虚约束并不存在于某个固定的运动副上;在两构件距离不变的两点间加入构件和运动副类虚约束是轨迹点重合虚约束的特例;在不减少构件数目的情况下可以采用将转动低副变成平面高副,去除轨迹点重合虚约束。     

基于K-WFA的机械产品运动方案设计求解

为获得更加多样的运动方案,防止设计的组合爆炸,提出一种基于半环赋权自动机（K WFA）的机械产品运动方案设计求解方法.利用功能语义单元模型表达机械产品运动方案设计的设计信息,以对设计者的设计思维进行合理捕捉和描述.建立机械产品运动方案设计的认知模型,使用基于半环的赋权自动机对其进行编译,由客户需求决定自动机的权重集,并通过权重集进行输入机构的截取与方案的优选.分别定义了功能语义单元求解的并联元自动机和反馈元自动机模型,借助赋权自动机的析取、逆转等运算,实现功能语义单元的串联求解、并联求解以及反馈求解.通过设计实例,详细地阐述了基于K WFA的运动方案设计求解过程,证明了该方法的可行性.     

基于弧长法的平面连杆机构运动分析

将弧长法应用于平面连杆机构的运动解析,使得体系运动路径和形态稳定性跟踪可统一求解.基于有限元法,建立以驱动杆件伸长量为控制变量的连杆机构运动分析基本方程.提出弧长法求解体系运动路径的基本策略,并通过监测体系切线刚度矩阵最小特征值的变化来跟踪运动形态的稳定性.阐述了精确定位运动路径中奇异点的计算方法以及判别奇异点是否为运动分岔点的准则.进一步通过增加约束条件并修改控制方程,实现分岔路径的跟踪.将一采用“机构法”施工的柱面网壳简化为平面连杆机构,根据基于弧长法的机构运动分析方法分析了不同分段、不同吊索布置情况下机构的提升形态特点.计算结果表明：该弧长法计算策略能够有效实现平面连杆机构的施工路径模拟和临界状态的判别.     

交叉型平面二自由度移动并联机构运动学性能分析

为研究一种新型平面二自由度移动并联机构的运动学性能,建立其运动学模型,推导出位置正/逆解的解析表达式,定义运动学性能指标,分析不同构型的性能指标表达式,探讨性能指标与机构尺寸之间的关系,并绘制相关的性能图谱.得到该并联机构具有较大有效工作空间与机架尺寸比值、导轨长度短等优点.这些性能图谱为该并联机构的优化提供了参考.     

机构设计树法在机构创新设计中的自动实现

针对机构运动链转化的特点,运用树及树形结构的理论与特性,提出了机构设计树创新设计法.该方法便于实现运动链向具体机构的转化,并能获得机构转化后的所有可能方案,方便优选设计方案.同时利用图论、矩阵等方法提出了机构设计树的构造算法,并借助计算机自动实现了机构方案的创新设计.通过实例验证了该方法在机构创新设计中的实用性和优越性.     

平面连杆机构等效力和等效质量数学模型

为了计算单自由度平面连杆机构等效动力学模型的等效力和等效质量,推导出便于应用的等效力和等效质量矩阵计算公式.将平面连杆机构看作为质点系和平面刚体系所组成的混合系统,以等效前后虚功相等推导出平面连杆机构等效力普遍表达式;以等效前后动能相等推导出平面连杆机构等效质量普遍表达式.该矩阵计算公式比现有计算公式使用更方便、更能体现出各参数的本构关系.并以一个曲柄滑块机构为例,说明该等效力普遍表达式和等效质量普遍表达式的使用情况.     

用等效机械手工作空间的方法分析平面四杆机构的可动性

本文利用平面四杆机构的等效机械手的工作空间,对连杆的极限尺寸、曲柄存在条件及曲柄摇杆机构中的摇杆转角范围进行了分析,并提出了机构装配空间及曲柄存在空间等新概念。这些概念不仅对平面机构的可动性分析行之有效,同时也适用于对空间机构的分析。     

基于关联与回溯的产品变异设计过程重用方法

为实现在复杂度和数量上急剧增长的产品过程模型和关联知识的重用,提出一种产品变异设计过程的重用方法.对设计系统的模块进行精细化和抽象化,建立具有规范化数据接口的产品结构变异设计的信息模型,用状态空间的带权有序检索树存储变异设计过程;将变异设计语义添加至可移植结构,当发生分割、合并和变换的变异设计行为时,对其抛弃、保持或复制等处理,实现变异设计语义随变异设计行为的继承与变迁;再通过检索变异设计语义不断获得待变异结构,将离散的设计过程关联;深度优先搜索获得把初始状态变换为目标状态的操作序列,执行可行解集,回溯变异设计过程并实现重用.以ACIS为几何造型内核开发自主原型系统,实现涡轮风扇发动机的压气机的转子叶片变异设计过程的重用.结果表明,该方法将设计重用对象由静态的孤立设计结果拓展到动态的连续设计过程,对于准确、快速地实现产品的结构变异设计具有重要意义.     

织机四连杆打纬机构的CAD方法研究

针对现有织机打纬机构和开口机构在运动配合上存在的滞后问题,比较了传统的四连杆打纬和具有急回特性的四连杆打纬机构,基于后者能有效地改善配合上的滞后问题,提出了精确设计具有急回特性的四连杆打纬机构的CAD方法,给出了设计的数学模型、机构运动分析的数学模型.用此方法设计的机构可以作为老机改造和新机设计的良好方案,实现扩幅增速的目的.