机械臂柔性对接半物理仿真系统特性分析

机械臂为数学模型的机械臂对接半物理(HIL)仿真系统会因为对接机构的高接触刚度导致系统不稳定,为准确模拟对接过程,提出将机械臂等效为六维弹簧机构实物来模拟机械臂的对接过程,并对该HIL系统特性进行分析.用根轨迹法对比分析机械臂为数学模型和六维弹簧机构实物的HIL系统参数对稳定性的影响;应用-20 dB/dec段穿越理论得到系统具有良好特性时的参数配置关系,利用稳定判据得到HIL仿真系统的稳定条件,采用3D根轨迹法和仿真分析得到系统对接动力学频率模拟能力,分析了提出的HIL仿真系统的稳定性和复现精度.实验结果表明:在对接机构接触刚度较高时,机械臂为数学模型的HIL仿真系统不稳定,而机械臂为实物的HIL仿真系统保持稳定;仿真分析结果与实验结果吻合,说明了机械臂由数学模型变为六维弹簧机构实物对改善系统特性的有效性,以及提出的HIL仿真系统分析结论的正确性.     

圆柱式缩放步行机构分析及运动学仿真

详细分析了用于全方位步行机构的圆柱式缩放步行机构的运动学问题，提出了步行机对其步行机构足端运动轨迹的要求，给出了该机构足端运动轨迹的规划方法，并在ＳＧＩ计算机工作站上进行了运动学仿真。     

基于遗传算法的夹紧机构优化设计

通过对机构结构的分析,抽象出机构的理论化模型,从而将该夹紧机构简化为双摇杆机构。运用遗传算法在约束条件范围内对决定机构运动特性的关键部件的结构参数进行优化设计,从而达到机构按照给定的运动轨迹运动的设计要求。根据优化设计得到的参数建立机构数字化模型,并运用UG进行运动仿真分析。仿真结果表明,通过遗传算法进行优化设计得到的结果能够很好满足设计要求。     

六自由度机械臂运动学分析与轨迹优化

针对机械臂运动轨迹偏差较大的问题,采用D-H法建立模型,对六自由度机械臂进行了正、逆运动学的分析,基于机械臂关节轴的典型几何结构利用PIEPER准则推导逆运动学的封闭解;在笛卡尔空间中分析了直线插补和圆弧插补两种方法,通过对空间插值点的优化减小轨迹偏差,实现轨迹优化。仿真验证了算法的可行性,对机械臂在工业中的实际应用具有一定的指导意义。     

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.     

基于ADAMS的反铲工作装置优化设计研究

利用ADAMS软件中的参数化建模与分析功能,建立并校核WZ30-25挖掘装载机的挖掘工作装置参数化模型。以挖掘作业过程中,工作油缸力最大值最小化和控制液压油缸行程为优化目标,将挖掘工作装置分为铲斗机构、斗杆机构和动臂机构三部分依次优化,对挖掘工作装置机构的各铰接点位置进行了优化设计。     

基于ADAMS的液压挖掘机工作装置的仿真分析

基于Pro/E软件建立的三维模型,利用ADMAS软件对液压挖掘机的工作装置进行了运动学和动力学仿真分析.通过运动学仿真分析,得到了最大挖掘半径、最大挖掘深度和最大挖掘高度等基本作业参数.通过动力学仿真分析,得到了各铰接点处的受力情况及相关曲线,从而为铲斗、斗杆和动臂等的强度分析提供了依据.     

SIMUUNK环境下双曲柄滑块机构的运动学分析

利用MATLAB平台中的SIMULINK工具对双曲柄滑块机构的运动学进行了仿真分析.将机构作为一个系统,通过其运动学方程来构造仿真模型,以机构的初始位置来设定模型中的相关参数后,得到了机构的运动参数仿真分析结果.最后以一个平台印刷机的主传动机构作为算例验证了该方法的正确性和有效性.     

基于PR-11RⅢ级复合连杆滚动剪切机构运动学分析

通过对国内外现有的液压板材剪切机结构的原理分析,创新性地提出一种新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机,获得PR-11RⅢ级杆组的复合连杆机构简化模型。以实现纯滚动为设计前提,利用闭环矢量法对该复合连杆滚切机构进行正运动学建模,给出机构的闭环矢量,推导其运动学方程,借助SIMLINK软件对其进行运动学仿真分析计算,获得上刀台各关键点的运动轨迹及主要衡量指标。以推广应用的某大型机械有限公司2000 mm单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机研发项目为依托,对剪切机构的运动轨迹进行运动学模拟仿真,结果表明上下剪刃重叠量和刀弧水平偏移量的模拟结果均符合实际生产要求,从而更进一步证实了该新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机构设计的合理性与运动学模型的正确性。     

计算机动画仿真及在机构分析中的应用

对计算机仿真技术进行了介绍,并针对机构分析的实际需要,提出了简单实用的动画仿真方法．对准一般性 Ｓ Ｔ Ｅ Ｗ Ａ Ｒ Ｔ 机构进行了动态模拟．通过模拟直观地了解了该机构的运动轨迹、工作空间和干涉及碰撞问题,从而对所建模型提出了改进措施     

臂式输弹机构特性研究

介绍了臂式输弹机构的结构及工作原理,通过对输弹机构的运动学分析,推导出输弹机输弹臂末端的速度方程,得到了输弹机构输弹臂末端的速度特性曲线.通过建立输弹机的虚拟样机并进行仿真,得到输弹臂末端与弹丸的速度及位移曲线,综合对输弹机构工作特性的分析,得出输弹机构工作时摆臂的最佳转角为90°的结论.     

计算机动画仿真及在机构分析中的应用

对计算机仿真技术进行了介绍,并针对机构分析的实际需要,提出了简单实用的动画仿真方法。对准一般性ＳＴＥＷＡＲＴ机构进行了动态模拟。通过模拟直观地了解了该机构的运动轨迹、工作空间和干涉及碰撞问题,从而对所建模型提出了改进措施。     

铰链四杆机构运动模拟与连杆任意轨迹的绘制

应用Visual Basic编程将原动件与RRR杆组定义为相应的类,通过创建类的实体—对象,组合四杆机构,将机构的位置、速度、加速度分析求解方法作为类的方法,实现机构的运动分析与仿真.介绍了如何通过在可行域内动态模拟的方法绘制机构的运动范围的确定,从而实现其相应的运动形式;并介绍了如何利用鼠标事件获取连杆上任意一点并实现该点的运动轨迹的方法.     

基于矢量法的双肘杆机构运动学分析及参数优化

采用矢量法建立模切机双肘杆机构的运动学模型,并通过矩阵运算推导机构各构件运动规律的表达式.利用Matlab编制了机构的运动学程序,并结合算例对双肘杆机构进行了运动学仿真.仿真结果与前人经由ADAMS的分析结果一致,表明所建运动学模型能够正确反映机构的运动特性.运动学仿真曲线还表明,动平台工作时相对水平面呈微小角度的摆动.为了改善机构的运动特性,以动平台摆角标准差最小为优化目标函数,使用Matlab优化工具箱,调用fmincon函数,对机构进行参数优化设计,优化结果表明机构的运动性能得到一定程度的改善.     

基于ADAMS的FD420型集装箱叉车转向机构的仿真与优化设计

为了改善FD420型叉车的转向性能,保证车轮转向时作纯滚动,采用ADAMS软件对转向机构进行了建模和仿真,测量了该转向机构的转角误差;实现了转向机构的参数化建模,并以平均转角误差为目标函数进行了优化设计以优化设计的结果为参数在ADAMS中建立了叉车的整车模型。通过仿真叉车质心的运动轨迹验证优化设计可以减小叉车的转向误差。     

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．     

七自由度冗余混联机械臂的动力学分析

结合人体手臂关节的运动特点,提出新型七自由度冗余串并混联拟人机械臂机构,并以该机构为例提出混联机构动力学建模方法. 根据运动的传递特性,采用矢量法推导出各个构件在各关节坐标系中的速度和加速度. 基于牛顿-欧拉法在各关节坐标系建立冗余混联机械臂机构的力平衡方程,由于肩关节为过约束机构,所要求解的未知量为27个,基于牛顿欧拉法所建动力学方程为24个. 引入冗余约束力（力矩）引起的杆件变形与动平台位置误差的关系作为补充条件,利用小变形叠加原理补充3个肩关节机构的变形协调方程,联立方程组得到机械臂动力学全解模型. 通过直线、抛物线和圆形轨迹的算例仿真结果验证动力学模型的正确性,为该机构的进一步研究及应用奠定理论基础.     

直升机整流罩锁紧机构的运动学研究

整流罩是直升机机体的重要组成部分,整流罩的安装质量直接影响飞行安全,其锁紧机构成为整流罩装置的关键部件.文中按照舱门锁工作机理,提出了整流罩锁紧机构的设计方案.叙述了锁紧机构的摆动锁紧原理,建立了整流罩锁紧机构调整螺钉端头的运动轨迹方程,利用工程软件Pro/ENGINEER Wildfire3.0对整流罩锁紧机构进行三维实体零件造型和装配,装配结果表明无干涉现象.建立了锁紧机构的运动学方程,并进行了运动仿真分析,验证了整流罩锁紧机构的可靠性.     

基于改进粒子群算法的机械臂轨迹规划研究

为提高机械臂的适用性和工作效率,针对机械臂关节空间时间最优轨迹规划问题,在研究传统的多项式插值轨迹规划方法基础上,结合改进的粒子群优化算法,通过动态调整学习因子,结合线性惯性权重,改善传统粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,快速准确得到最优解;在机械臂工作空间中选取可到达的路径点,获取路径点处的关节角度,采用3-5-3分段插值多项式法规划机械臂的运动轨迹,同时利用改进粒子群算法优化轨迹的运行时间,得到平滑、连续且时间最优的运动轨迹曲线。Matlab仿真实验结果验证了该方法进行轨迹规划的可行性和有效性。     

基于ADAMS的装载机八杆机构动力学仿真研究

装载机工作装置的八杆机构力学分析是装载机设计的核心问题。基于ADAMS建立了装载机八杆机构装载工作装置动力学仿真模型,进行机械系统与液压系统模型的耦合仿真,分析了该装载装置的平移性、机构铰接点受力及液压缸长度变化等动力学性能。研究结果表明：动臂和摇臂各铰点受载情况与工作装置外载荷变化一致,分析结果对于研究装载机八杆机构关键构件的动态应力分布提供了有效数据。