空间两弹簧系统的力逆解

讨论了空间两弹簧系统的力逆解问题。空间两弹簧系统是由两根弹簧并行地将空间一点（即两根弹簧的公共球铰中心）与固定平台相联而成,这两根弹簧分别通过转动副和球副与固定平台相联。其力逆解即对于给定的公共球铰中心所作用外力,求解该系统处于静力平衡时的所有构形。文中建立了该系统的力逆解方程组,并用连续法对其进行了求解。算例表明该空间两弹簧系统的力逆解最多具有１０组解。     

平面柔性并联机构动应力研究

采用运动弹性动力学方法,分析了柔性并联机构杆件的弹性变形与弹性位移的关系,计算了杆件的弹性变形,求解了杆件上任意位置的动应力.通过分析动态交变应力造成的疲劳损伤,预测杆件的疲劳寿命,并根据疲劳强度计算杆件的工作安全系数.计算了杆件在各个时刻的最大动应力及出现的位置,并分析其变化规律.以平面柔性3-RRR并联机构为例,说明分析杆件的动应力对机构的强度失效、疲劳失效分析有重要意义.     

3-RRR平面柔性并联机构动力学分析

针对柔性并联机构动力学模型时变、刚-柔耦合、非线性的特点,以3-RRR平面柔性并联机构为研究对象,建立了一种基于有限元法、浮点坐标系和KED法的机构弹性动力学方程。首先,运用有限元法的理论,将机构的柔性杆件划分为一系列离散的梁单元模型,建立梁单元的动力学方程。然后,运用KED法,得到机构的约束关系式和装配关系式,从而得到机构在浮点坐标系下的弹性动力学方程。最后,分别对采用简化KED法和这里方法建立的机构动力学模型进行仿真分析,对比机构动平台的弹性位移/转角曲线和最大应力曲线,验证了这里建模方法的有效性。     

二自由度并联机构的逆解算法与性能优化

以二自由度并联机构为研究对象,建立了广义坐标,进行了逆运动学分析,推导出了每个液压驱动器的位移、速度和加速度的计算公式;采用极点配置控制对并联机构的液压驱动系统进行了性能优化;对极点配置算法进行了C语言编程,应用Visual Studio和AM ESim进行联合仿真,通过极点配置的控制使得并联机构的运动性能得到了提高.     

3—RPS控制位置用并联机器人机构的反解

系统研究了－ＲＰＳ控制位置并联机器人机构的位置反解问题。文中首先提示了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点,然后应用文［１］提出了用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的一条新原则,给出了该机构位置反解的高效算法。对于给定的输出,３－ＲＰＳ控制位置并联机器人机构位置反解的数目为６４（对于一般形式）、３２（当机构有且仅有一个最简ＲＰＳ支路时）、１６（当机械有助仅有两个最简Ｒ     

平面柔性3-RRR并联机构自标定方法

平面柔性并联机构具有柔性机构和少自由度并联机构两者的优点,是当前研究的热点之一.提出并验证一种简单、有效的平面柔性3-RRR并联机构自标定方法.从误差建模出发,利用矢量链法推导出标定参数辨识方程.借助静平台上的标准定位圆孔,通过仪器对拉线式编码器(线尺)进行标定,进而利用线尺在线地测量、记录机构运行中的实际位姿,结合数控系统中的理论轨迹,辨识出系统模型误差.根据辨识结果对控制模型进行补偿,使平面柔性3-RRR运动平台轨迹误差得到了明显的减小,有效提高了机构的精度,完成了利用线尺进行机构自标定方法的研究.由于测量工具和建模方法通用性强,且具有在线实际位姿测量能力,该试验研究为平面柔性少自由度并联机构的自标定提供了一种切实可行的解决途径,同时为全闭环控制提供了可行的测量方法.     

基于MATLAB的一种并联顶举机构逆解与工作空间分析

针对震后救援工作中传统的顶举机械项举方向单一、顶举效率低下的缺陷,设计了一种并联顶举机构,该顶举机构在重载下可以实时调整顶举姿态,改变项举方向,大大提高顶举工作的效率.本文在分析并联顶举机构原理的基础上,推导了机构的逆解与工作空间并利用MATLAB进行了仿真,与实际机构运动空间进行了对比,分析了原因.     

一种新型并联机构2-RPU/UPU位置逆解及工作空间分析

根据并联机构2-RPU/UPU独特的结构布局,该机构为过约束并联机构,在Pro/E中建立机构的三维模型,应用螺旋理论对机构进行自由度分析,得到动平台的运动规律,通过机构空间坐标变换求得该机构位置逆解表达式,最后采用MATLAB中Simmechanics工具箱编程求解机构的工作空间。     

双稳态平面并联机构

以提高多自由度并联机构的运动性能为目标,探索柔顺双稳态机构在克服并联机构力奇异问题中的应用。提出一种双稳态凸轮柔顺机构,利用双稳态机构在非稳态位形的非零内力,为并联机构提供柔顺过驱动输入,利用柔顺过驱动输入消除并联机构在运动奇异和力奇异位形时的运动或操作力不确定性。以平面五杆2-DOF并联机构为例进行了机构工作空间分析、运动奇异位形分析、以及力奇异位形分析。计算结果证明采用提出的双稳态凸轮柔顺机构能实现该平面2-DOF机构奇异位形的控制。     

一种2T2R并联机构的位置逆解和工作空间分析

针对物流行业需要对大量商品快速分拣、包装的需求,提出了一种(2-RRR&RPR+R)&URS型4自由度并联机构,该机构由静平台、动平台、URS支链、以及与带有R副的连接平台相连接的两条RRR支链和RPR支链组成.首先,运用螺旋理论对机构自由度进行分析,求得该机构可实现两转两移的4自由度运动;随后,采用解析矢量法对其进行...     

新型并联机构((2-RPR&RP)+R)&UPR构型及位置逆解分析

提出了一种新型1T2R大摆角并联机构。首先,运用螺旋理论中运动和约束的关系分析了该机构实现1T2R运动原理,计算出该机构的自由度,进行了输入选取;然后,利用解析矢量法及几何关系建立机构位置逆解方程;最后,应用MATLAB对逆解方程进行求解并利用ADAMS对求解结果进行仿真验证,验证了逆解模型的正确性及机构的可实现性。该并联机构可实现大的摆角,可作为并联模块应用于混联机床,实现大摆角五轴联动加工。     

求一般6－SPS并联机器人机构的全部位置正解

研究了上下平台均不为平面的一般一般６－ＳＰＳ并联机器人机构的位置正解问题。首先建立了含６个变量的位置正解方程组，然后采用四元齐次化法，跟踪９６０条同伦路径，求出了其全部４０组位置正解。     

求一般6－SPS并联机器人机构的全部位置正解

研究了上下平台均不为平面的一般一般６－ＳＰＳ并联机器人机构的位置正解问题。首先建立了含６个变量的位置正解方程组，然后采用四元齐次化法，跟踪９６０条同伦路径，求出了其全部４０组位置正解。     

3-PPR平面并联机构的工作空间分析

对3-PPR平面并联机构利用闭环矢量方法进行了位置正解和位置逆解的分析,建立了该机构的位置正、逆解方程,求出了简单位置正解和逆解的结果。采用MATLAB编程得出了该机构的工作空间,发现输入量的伸长范围和中间杆的伸长范围是影响工作空间形状和大小的主要因素。该研究为3-PPR平面并联机构的动力学研究、优化设计等进一步研究奠定了一定的理论基础。     

三平移并联机构3-RRC的工作空间分析

机器人的工作空间是衡量机器人性能的重要指标之一。并联机器人的工作空间决定着并联机器人的整体尺寸。通过矢量法建立了三平移并联机器人机构3—RRC的位置正反解方程，探讨了结构参数对该并联机构工作空间的影响规律，为扩大工作空间提供了途径，且为工作空间的综合提供了依据。该并联机器人机构在工业装配机器人、力与力矩传感器、虚拟轴机床、坐标测量机等领域具有广泛的应用前景。     

新型圆柱面3自由度并联机构的动力学逆解

针对一种新型圆柱面 3自由度并联机构应用牛顿 欧拉法进行了动力学逆解分析。该机构具有 2个移动自由度和一个转动自由度 ,首先推导出该机构的运动学逆解 ,建立了支链和动平台的力和力矩平衡方程 ,根据不同类型支链的运动学约束条件消除了部分铰链约束力和力矩 ,从而推导出驱动力矩模型 ,最后给出了该机构动力学逆解的数值仿真实例。该模型可用于改进该机构的结构组件设计和控制算法。     

3-RPS控制位置用并联机器人机构的位置反解

系统研究了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构的位置反解问题。文中首先揭示了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点,然后应用文［１］提出的用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的一条新原则,给出了该机构位置反解的高效算法。对于给定的输出,３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解的数目为６４（对于一般形式）、３２（当机构有且仅有一个最简ＲＰＳ支路时）、１６（当机构有且仅有两个最简ＲＰＳ支路时）、８（当机构各个支路均为最简ＲＰＳ支路时）,这些位置反解可分别通过跟踪６４、３２、１６和８条同伦路径得到。     

混联机床并联机构的逆动力学分析

采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重力需要的驱动力分量最大,其次是切削力和惯性力,而动平台速度的不同对驱动力的影响较小。
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平面3自由度柔性铰链并联机器人的平衡构形

研究一个平面3自由度柔性铰链并联机器人的平均构形问题。通过逆静力分析得出了一个4变量耦合的三角函数超越方程组,讨论了并联机器人的初始装配构形,基于牛顿迭代法提出了一个数值算法,无需选取初值可求出三角函数超越方程组在指定区间内的全部实数解,得到了柔性铰链并联机器人的所有初始装配构形和在外载荷作用下的平衡构形。最后给出了数值实例。     

并联微动机构的柔性设计

由于并联微动机构应用在特殊场合,故对其定位精度提出了极高的要求.运动副的间隙和摩擦是影响机构精度的主要因素,提出了采用无间隙、无摩擦的柔性铰链作为微动机构的运动副.通过分析柔性铰链结构尺寸与性能的关系,合理选择了铰链材料和几何尺寸.并以带柔性铰链的Stewart六自由度平台为设计实例,证明了柔性铰链在微动机构中的应用是成功的.