关于重新建立空间机构自由度计算公式的探索

从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束的理论出发,对机构学的自由度计算公式重新进行了研究。研究结果表明:只要对平面、球面机构自由度的计算公式稍加变化,就可得到空间机构求自由度的新公式,利用这个新公式,既可以求空间机构的自由度,又可以求平面、多环、空间开式链、混合链等机构的自由度。比传统公式使用方便,在形式和内容上都有实际意义,从而为空间机构自由度的计算提供了可靠的理论计算式。     

关于重新建立平面、球面机构与结构自由度计算新公式的研究

从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发,对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明,新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了,具有计算速度快的特点,而且还适用于单环、多环、开式链、闭式链、混合链、高副、周转轮系、汽车行星排及结构力学中的静定结构和超静定结构自由度的计算。为计算平面、球面机构与结构自由度提供了更为方便快捷正确的理论计算式。     

一种新的平面机构自由度通用计算公式

传统平面机构自由度计算公式缺乏考虑公共约束、虚约束和局部自由度,难以通用于平面机构自由度计算,且机构增减构件后需重新求解。基于构件对于机构输入和输出运动关系的实效性影响,建立一种新型平面机构自由度通用计算公式。研究了虚约束、公共约束、局部自由度与机构自由度代数关系,定义平面机构有效构件、有效环路、广义高副概念等作为公式变量。新公式不需考虑低副和复合铰链,可以直接套用各类平面机构,克服了传统公式存在的不足。同时,新公式基于机构有效闭环划分,明确机构的基本组成单元——构件对其自由度影响,能够有效解决平面机构变形后自由度计算问题,避免重复查算。实例对比说明了新公式的简便性和正确性,且可以应用于传统公式失效或不易求解的平面机构。     

汽车变速器自由度计算方法研究

根据新建立的平面机构、空间机构与结构自由度的计算公式,进行了理论分析与计算研究,发现现有汽车自动变速器轮系部分机构运动简图普遍表达不清晰,原因是由现有轮系自由度计算公式引起的。利用传统契氏公式、[K]公式和新公式对其自由度进行验证计算,结果表明：现有轮系自由度计算公式易于出错,而利用新公式计算自由度,能使自动变速器的结构原理更具科学性、可靠性和结构的真实性。     

全移动副平面机构的运动研究

运用空间机构的自由度计算公式,导出全移动副平面机构的自由度计算公式;通过三杆三移动副、四杆四移动副、五杆五移动副的平面机构分析与计算,说明全移动副平面机构的自由度计算公式的正确性,并指出该公式的使用条件;针对四杆平面全移动副缓冲器的实际应用,分析该缓冲器的自由度计算、效率、正常工作条件等问题.     

一种复杂平面机构自由度与可动性分析方法及应用

采用螺旋理论分析机构支链对动平台的约束,找出平面机构中的虚约束和局部自由度,修正了自由度的计算公式;通过分析机构支链的约束虚功率研究平面机构的可动性,用以判断机构能否连续运动。以一种平面瞬时运动机构为例,验证了该方法的有效性;最后以某型车载雷达举升机构为应用对象,研究结果表明,该方法适用于含有虚约束的复杂平面机构的自由度与可动性分析。     

平面机构的环路分类法及各类机构自由度统一求解的研究

继文献[1]，提出了将平面机构按组成环路的运动副特性分类的“实自由度环路机构”、“虚自由度环路机构”及“时间环路机构”。三种环路机构的划分，不仅使自由度计算不再繁于计数低副及复合铰链的个数因而使自由度计算更为简便，而且解决了“虚自由度环路机构”中特殊运动副约束度难以确定，以及“时间环路机构”中运动副重复计算甚至无法计算问题。由此将一般机构、瞬心机构、瞬变系统自由度、纯移动副机构、虚约束及局部自由度等各类平面机构自由度求解不一的方法，统一为便捷实用的公式：F=n-2r。     

基于修正的G-K公式的组合机构自由度的计算

用修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式，计算组合机构的自由度，有时会产生错误的结果。为了正确计算组合机构的自由度，并考虑计算组合机构自由度的方法便于工程技术人员学习和应用，根据修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式，导出组合机构自由度的计算公式，得到机构自由度的一般计算公式；提出计算组合机构自由度的注意事项，给出了组合机构划分为基本机构的方法，并给出了算例。修正的Grübler-Kutzbach的机构自由度计算公式只能用于1个基本机构的自由度计算及各个基本机构的公共约束相同的机构自由度计算；对于一般的组合机构，要用组合机构自由度的公式计算其自由度。组合机构自由度等于各个基本机构自由度的和。     

机器人一般自由度计算公式的统一认识

计算机构自由度的数目是一项重要的工作，但是，许多参考书中提供的自由度计算公式却不尽相同，这给公式的记忆和应用带来了不便，并容易导致混淆，进而引起计算错误。作者对多种自由度计算公式的理解，探讨了公式各自应用的场合和方法，揭示了这些公式在本质上的关系，以期方便公式的记忆与应用。     

具有双向约束作用的开式共线杆系对平面运动链自由度计算的影响

这里的分析及研究充分表明：平面机构结构分析中采用的自由度常规计算公式并不适用于含具有双向约束作用的开式共线杆系的特殊平面运动链,作者在对一系列特殊平面运动链进行几何分析的基础上提出,以等价单杆置换具有双向约束作用的开式共线杆系即可将自由度常规计算公式推广应用于含具有双向约束作用的开式公线杆系的特殊平面运动链。     

飞行汽车双横臂悬架自由度计算分析

传统空间机构自由度计算多而且复杂,对于具体的计算有很多限制,不适合用来研究空间机构的运动。以飞行汽车悬架为研究对象,对空间自由度计算公式进行了分析,为悬架空间设计计算提供了依据。     

伸缩杆式二自由度并联机构及应用

介绍一种伸缩杆式二自由度并联机构的结构特点,该并联机构的动平台可实现空间内二自由度的转动。利用螺旋理论分析该并联机构的自由度,并对其进行位置正反解分析,得出相对应的数学模型,并确定伸缩杆长的变化与空间翻转角度的关系,以及翻转角度与结构尺寸的关系。将该并联机构应用于自动化数控夹具,通过调节杆长,可实现将空间任意平面翻转至水平面,便于空间任意平面和孔的加工,扩大了机床的加工功能。     

并联六坐标测量机的工作空间及其仿真研究

介绍了并联坐标测量机的特点 ,分析了影响并联坐标测量机工作空间的主要因素 ,推导出并联杆长度、运动副转角、并联杆干涉和结构限制等的约束条件。采用一维搜索方法确定了工作空间的边界并推导出其体积公式 ,明确了增大工作空间的途径是增大运动副转角和并联杆行程、适当减小动平台半径     

一种少自由度并联机构的自由度及运动特性分析

提出一种非对称少自由度空间并联机器人机构,用螺旋理论分析了该机构的运动特性和自由度,进一步对自由度的性质进行了讨论,从而为该机构的深入研究奠定了基础。     

多自由度空间机构模块化关节研究

针对常规空间机器人及多自由度空间机构设计方法的不足,采用模块化设计思想,设计出集电机驱动、减速和传感等功能于一体的多自由度空间机构模块化关节,满足空间机构的轻质化、小型化、维护性及空间环境适应性设计要求。     

NEW CRITERION OF DEGREE OF FREEDOM FOR PLANE MECHANISM

ＮＥＷＣＲＩＴＥＲＩＯＮＯＦＤＥＧＲＥＥＯＦＦＲＥＥＤＯＭＦＯＲＰＬＡＮＥＭＥＣＨＡＮＩＳＭ￥ＹｅＭａｏｄｏｎｇ；ＹａｎｇＳｈｕｇｕｏ（ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｄｅｇ...