刚柔耦合机械系统动力学仿真

有限元技术和虚拟样机技术相结合，实现了对高速机械系统刚柔耦合的动力学仿真，并以一个算例说明了该方法的可行性。     

虚拟坐标测量机的体系结构及功能模型

从现代制造技术的发展和特点出发,分析了当今坐标测量设计和使用中存在的一些问题,提出了发展虚拟坐标测量机的必要性。文章给出了虚拟坐标测量机的定义,并描述了其主要特征,揭示了其作为在计算机环境下构造的用坐标测量机快速设计和运行过程三维仿真的现代工程软件的内涵。     

3-TPT并联机器人动力学仿真研究

为了分析并联机器人动力学特性,采用ADAMS虚拟样机技术对3-TPT并联机器人的正逆向动力学问题进行了仿真研究.利用三维实体建模工具Pro/Engineer软件建立了并联机器人的三维实体模型,借助Pro/E软件和ADAMS软件的接口模块Mechanism/Pro,将三维实体模型导入到ADAMS并创建虚拟样机模型.分别对机器人的驱动杆、约束链的运动及受力等相关问题进行了仿真研究,获得了机器人动力学特性规律曲线.该虚拟样机技术对复杂机械动力学问题的研究具有借鉴作用.     

鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机

提出了鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机的建立方法。将制动器中的凸轮和滚轮视为刚性体,将制动鼓、制动蹄和摩擦片视为柔性体,联合运用多刚体动力学分析和有限元方法,构建了刚柔耦合虚拟样机。以初速度为30、50和65 km/h的满载制动过程为典型工况进行了分析,将分析结果与台架实验值进行了对比。结果表明,仿真值与实验值的制动效能曲线变化趋势一致,最大制动力矩相对差值百分比小于10%。     

基于ADAMS的柔性焊接机器人动力学仿真

在Pro/E中完成了焊接机器人的三维建模,然后导入ADAMS软件中,添加约束后建立了焊接机器人的虚拟样机模型。考虑到柔性构件对机器人系统运动性能的影响,构建了该机器人的刚柔耦合模型,并进行了动力学仿真。结果表明:柔性手臂构件对机械手的运动精度产生了较大影响。     

基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性

为得到齿轮轴系响应的动态特性,从柔体动力学基本理论出发,系统分析了刚柔耦合动力学模型的机理,建立了多级齿轮传动刚柔耦合的虚拟样机。此模型能综合考虑传动轴各方向上的柔性特征、湿式换档离合器动态特性以及齿轮时变啮合力对轴类零件动态响应的影响。仿真结果证明了通过虚拟样机技术获取载荷谱的可行性,可用于轴的疲劳寿命预测以及齿轮箱体的振动研究。     

仿水黾机器人划水腿刚柔耦合动力学建模与仿真研究

仿水黾机器人一般采用轻型材料制作并且是在较高速度下运行,构件的弹性变形将直接影响机器人系统的运动特性.本文采用假设模态法来描述划水腿的变形,在Lagrange方程的基础上建立仿水黾机器人驱动机构划水腿的刚柔耦合动力学模型,数值仿真曲线描绘出划水腿的柔性变形对末端轨迹的影响.该研究为该机器人今后进行主动控制,获得更快的运动速度,准确运行轨迹路线奠定基础.     

基于浮动坐标法的刚柔耦合定位平台力学模型

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限元法建立了单驱动刚柔耦合定位平台的静力学和动力学模型,并与商业软件ABAQUS及简化解析模型的分析结果进行对比,最大相对误差分别为1.6%和3.72%,证明了该理论模型具有较高的预测精度,可为刚柔耦合平台的优化设计及精密运动控制提供参考。     

ADAMS刚柔耦合多体系统动力学建模

刚柔耦合是多体系统最常见的力学模型,探讨其建模规律是多体系统动力学研究的重要内容.用ANSYS和ADAMS软件为一四杆机构分别建立了一个多柔体模型和刚柔耦合模型,以前者动特性为参考,研究刚柔耦合模型对系统动态特性的影响,探索多体系统刚柔耦合建模规律.结果表明,从低阶模态来看,各构件经恰当处理后刚柔耦合模型能够较好地反映系统的动态特性.     

旋转叶片刚柔耦合系统动力学分析

针对工程中旋转柔性叶片系统刚柔耦合动力学问题,基于Hamilton原理及有限元法建立了大范围旋转运动的预扭角柔性叶片系统连续动力学方程及有限维离散动力学方程,研究了柔性叶片预扭角及截面变化对叶片端部位移响应的影响.研究结果表明:柔性叶片预扭角及截面变化对垂直于旋转平面内的横向位移有较大影响,若过大可使叶片发生动静碰擦,...     

基于三坐标测量机的大尺寸非接触测量

以立体视觉测量原理为依据,提出了一种基于三坐标测量机的非接触测量方法.将三坐标测量机与视觉测量系统相结合,使测量系统在700mm×600mm×400mm的范围内测量精度达到20μm.该方法既具有三坐标测量机测量的高精度,又有立体视觉测量的非接触性.最后给出了对典型物体的测量结果.对测量结果的分析表明此方案具有简单可行、测量精度高的特点.     

并联六坐标测量机的测量空间模型和测量模型

为深入研究并联坐标测量机的工作空间、控制算法和测量精度等，必须对其进行机构位置分析，建立和求解测量空间模型和测量模型是位置分析基本任务，是一项核心技术，为降低测量模型建立和求解的难度，设计了演化Stewart型的并联六坐标测量机，介绍了其特点，建立了所设计并联六坐标测量机位置分析的坐标系，采用矢量分析法和等效机构法，分别获得了测量空间模型和测量模型，利用Matlab语言编制程序，得到了不同初始条件下两种模型的数值解，通过计算机仿真验证了两种模型的正确性。测量空间模型和测量模型的研究为并联六坐标测量机的性能分析提供了依据。     

绳牵引刚柔式波浪补偿并联机构的设计与建模

为了减少海上集装箱货物运输中风浪造成的损坏,提出刚柔混合驱动主动式波浪补偿并联机构. 基于刚柔混合并联机构的动定平台的矩阵旋转原理和几何封闭法建立位置逆解数学模型;利用空间几何原理构建机构位置正解数学模型;利用求导法则对位置逆解进行求导,建立速度雅可比矩阵与加速度的二阶影响矩阵;基于绳子是柔性变形体推导出系统刚度矩阵,探究影响系统刚度的因素和增加系统刚度的原则. 利用数值模拟仿真对运动学和系统刚度进行验证,结果表明位置正逆解的输入输出误差不超过实际误差的2.25%;发现理论仿真曲线和样机仿真曲线较吻合,误差不超过7.4%,验证了运动学模型的正确性;根据刚度矩阵发现刚度影响因素对系统刚度的影响规律. 通过对绳驱动刚柔混合驱动波浪补偿并联机构的实验验证,发现该机构的补偿效果均高于90%. 证明研究结果为刚柔混合主动式波浪补偿并联机构的运动和机构设计提供了理论支持.     

任意曲面曲率测量仪

以作者的授权发明专利和受理发明专利为主要依据,介绍了“任意曲面曲率测量仪”的设计原理、结构、测量方法和精度分析。它与接触式三坐标测量仪和非接触式结构光三维扫描仪相比,具有造价低、结构紧凑、操作方便和宜于在线测量等优点。     

Determination of the workspace of a new coordinate-measuring machine using parallel-link mechanism

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｎａｃｃｕｒａｔｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ (ＣＭＭ )ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｏｌｔｏｍｅａｓｕｒｅｓｐａｔｉａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ .Ｉｔｉｓａｔｙｐｅｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｑｕｉｐ ｍｅｎｔｔｈａｔｅｎｃｏｍｐａｓｓｅｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ,ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ,ｏｐｔｉｃａｌ,ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ .Ｉｔｉｓｉｎｄ…     

基于AMESim的液压并联机构建模及耦合特性仿真

针对液压六自由度并联机构，采用AMESim和Simulink分别对单缸液压系统及平台机构部分建模，建立了液压并联机构的通用仿真模型.在AMESim模型中单缸系统的等效负载为Simulink模型反馈的负载力而非等效质量.联合仿真模型详细考虑了液压系统，保证了系统的精度，为研究液压并联机构提供了便捷的理论分析手段.通过联合仿真模型研究了并联机构由于液压缸不一致带来的耦合特性.数值仿真结果表明，当液压缸性能不一致时会出现耦合现象，耦合度随着液压缸性能不一致程度的增大而增强.在并联机构设计时，必须保证液压缸性能的一致性.     

滚珠螺母的机器视觉检测

提出了基于机器视觉检测技术的滚珠丝杠副螺母的非接触测量方法。将用A102FCCD数字摄像头采集的图像经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机。对原始数字图像实施预处理、二值化、轮廓提取及细化等处理后,将图像信息转变成宏观图形信息。在尺寸测量时,借助于图像处理中提取的边界,使用自编程序测量和计算螺母的螺距、珠心径、球面度误差、圆柱度误差及滚道锥度,其测量误差分别为0.001、0.023、0.010、0.016及0.006 mm。分析了误差产生的原因,指出光学误差是影响测量精度的主要因素。测量结果满足产品的技术要求。理论分析及实验结果表明了该方法正确可行。     

力标准机加载过程砝码倒换控制方法

从理论上分析了静重式力标准机加载过程的砝码倒换的力学原理。得出力值控制精度和速度取决于执行装置的控制性能的结论。据此建立了控制模型,研究了其中的控制问题,并进行了倒码实验。结果表明,对砝码倒换的力学原理的理论分析和基于此的控制模型是正确、有效的,利用该模型控制倒码造成的力值波动不大于2%。     

空间转动型3-SPS/S并联机器人的构型设计分析

根据盾构管片安装机器人拼装隧道管片时位姿调整的需要,运用系统枚举法构造了空间纯转动型3-SPS/S并联机构作为管片安装机器人的位姿调整机构,在对该机构进行位置、速度求解的基础上建立了机构的雅可比矩阵,提出并采用可操作度指标对机构的运动特性进行了分析研究。结果表明,该三维转动型并联机构能够实现管片姿态调整的运动要求,具有良好的可操纵性。     

最小二乘向量机在自动测试设备计量参数稳定性评估中的应用

针对自动测试设备(ATE)计量参数的非线性时变,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的计量参数稳定性评估方法。该方法将ATE的参数变化量建模为非线性时间序列。用径向基函数作为LS-SVM的核函数,建立计量参数非线性时变的预测模型。根据预测模型的计算结果,采用模糊层次分析法对计量参数的稳定性进行评估。仿真结果表明,该方法能够对ATE计量参数的非线性时变进行预测,从而实现ATE计量参数稳定性的评估。