平面变胞间歇机构动力学分析及其仿真

在采用杆组法建立平面变胞间歇运动机构的运动学分析的数学模型之后,在运动学分析的基础上,对其进一步进行动力学的分析研究。根据已经确定的杆件负载,求出主动件所需的动力以及各约束的约束反力,为选定动力和构件的强度设计提供依据。利用ADAMS对机构进行动力学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了动态静力法分析结果的可靠性。     

构态变换有碰撞的变胞机构动力学性能分析

在许多变胞机构构态变换的方式中均伴随有构件之间的碰撞。碰撞势必在机构中产生振动。以一个平面五杆变胞机构为例,利用拉格朗日方程和碰撞动力分析方程建立了构态发生变化时有碰撞的情况的动力分析方法。研究表明:在变胞机构的构态转变过程中,由于碰撞的存在则机构中将会产生一定的振动。施加于机构上外力的大小对机构是否能够顺利实现构态变换及机构在构态变换时机构振动的时间有比较明显的影响。     

平面变胞间歇机构运动学分析及其仿真

利用平面变胞机构可以实现机构有停歇的往复运动,进一步丰富间歇机构的内容,同时与其他间歇机构相比它还具有设计简单、加工容易、结构轻便等优点。采用杆组法建立了机构运动分析的数学模型。基于TureBasic,编程计算机构的运动参数,为动力学分析提供依据。使用虚拟样机技术对机构进行运动学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了杆组法分析平面变胞机构的有效性和仿真结果的可靠性。     

五杆变胞机构构态变换的运动性能分析

构态变换是变胞机构应用中的一个重要环节,在构态发生变换的时候机构的运动变得不连续,使机构的运动性能发生变化.以一个五杆变胞机构为例,验证了在构态变换时的冲击效应,分析了不同的构态变化初始条件对变胞机构运动性能的影响.研究结果表明,即使是在低速条件下,机构在构态变换也会产生较大冲击;通过改变机构在构态变换时输入构件的运动...     

基于SimMechanics的四杆机构仿真技术研究

本文在分析了连杆机构设计的基本问题基础上,利用编程方法和SimMechanics工具箱分别对某工程实例进行了运动学分析和仿真,在对四连杆机构设计进行分析比较的基础上,取得了良好的应用设计效果。仿真研究结果表明,SimMechanics动态仿真工具具有系统建模方便直观,仿真功能强大,自动模型分析等强大优势,可很好地机械系统的各种运动进行分析,从而可为机构系统的建模仿真提供一个强大而方便的工具。     

五杆变胞机构下肢康复机器人的性能分析

脑卒中现代人身体残疾的主要原因之一。相关肢体康复训练器的研究很多,但坐姿康复机器人的相关研究尚未见到。在基于中风康复训练的循序渐进要求和康复机器人的运动柔顺性控制前提下,设计了一种轨迹可调的五杆变胞机构下肢康复机器人。对机器人的下肢训练机构进行性能分析,求解两个曲柄处传动轴任意工作状态和任意时刻的受力分布情况,并利用MATLAB软件进行仿真。结果表明:我们设计的下肢运动机构满足运动幅度可调和承载力需求,不同工作状态下两传动轴承受的阻力变化不大;结合分析的结果使选用的电机功率可以达到最小化;根据受力的波动情况,也可为后期进一步研究康复机器人机构运动的柔顺性控制提供一定的依据。     

基于球面五杆机构的变胞并联机构构型综合

提出一类基于球面五杆机构的变胞并联机构。基于具有解耦特性的球面五杆机构,应用螺旋理论综合出一类具有变胞特性的可重构混联支链,该混联支链由一个球面五杆机构和一个四自由度串联支链混联而成,应用三条相同的所述可重构混联支链构型出一类变胞并联机构。不同于现有利用约束奇异和支链奇异综合可重构并联机构的方法,提出利用球面五杆机构的解耦特性和关节锁死的方法来实现并联机构的可重构,因此该类变胞并联机构可有效避免重构过程中的约束奇异以及支链奇异。该类变胞并联机构可在一个广泛的范围内变换其工作模式和自由度,且伺服电动机均可安装在机构的固定平台。提到的方法可应用于其他基于解耦闭链的变胞并联机构构型综合。     

基于SimMechanics的三自由度并联打磨机构动力学分析与仿真

针对一种新型三自由度并联打磨机构进行了运动学和动力学分析,并借助于MatLab/SimMechanics 工具箱的系统动态建模功能,搭建了一精确的仿真平台.结果表明:当并联打磨机构末端受广义力矢量作用时,在仿真平台上对系统进行Lagrange方法的动力学仿真分析,示波器跟踪动平台中心点的位置、速度及加速度,从而获得驱动...     

基于约束函数的变胞机构变胞方程

变胞机构拥有多个变换的稳态和变胞态,其拓扑构态描述与分析是变胞机构结构学的难点。采用数学分析方法,探索全面、简便而准确地描述和分析变胞机构构态拓扑结构的问题。根据运动副约束的特征,定义反映运动副类型、级别、自由度、方位、性质及其随时间变化情况等诸多特征信息的参数——运动副约束函数,采用矩阵法构建以约束函数为元素的机构变胞源运动链邻接矩阵。针对合并构件、分离构件、改变构件性质、新增运动副、消除运动副及改变运动副性质等六类机构变胞方式,分别定义相应的机构变胞函数和变胞矩阵,建立相邻稳态之间变胞态的机构变胞方程。应用实例表明,所定义的运动副约束函数、运动链邻接矩阵、变胞矩阵和变胞函数等概念能简便、广泛地描述变胞机构的构态特征,基于约束函数的机构变胞方程能准确地描述和分析机构相邻稳态之间变胞态的变换过程,为变胞机构的结构分析提供一种新的途径和方法,并为进一步的变胞机构运动学和动力学分析以及机构综合研究提供理论基础。     

变胞机构理论与应用研究概述

阐述了变胞机构的特点及其结构学、运动学、动力学、控制、柔性建模及设计等若干理论问题。介绍了矢量法、矩阵法、指数积方法等几种运动分析方法,比较了Newton/Euler法、Lagrange方法、Kane方法、Roberson/W ittenburg方法、高斯最小约束原理法等几种动力学建模方法的优缺点,提出了变胞机构的几种控制方法和柔性变胞机构建模中存在的几个关键性的问题。最后概述了变胞机构的应用领域,展望了变胞机构的应用前景。     

基于SimMechanics的注塑机合模机构的优化设计与仿真

以注塑机合模机构为对象,根据注塑成型的运动要求,建立数学模型,确定目标函数,然后利用Matlab语言编程,得出最优解,在此基础上运用Matlab工具箱的SimMechanics模块进行了参数设计,动画仿真,使成型机构的设计更生动直观,设计结果更易观察.     

多功能电动床水平抬升机构的运动学分析及仿真

提出一种利用五杆机构来实现多功能电动床水平升降的方案,通过任意五杆机构模型进行运动学分析,从而确定了电动床升降机构方案.在Matlab/SimMechanics环境下对此设计方案及机构尺寸的合理性进行仿真,最终得到验证.     

基于SolidWorks的齿轮五杆机构运动仿真

齿轮五杆机构作为一种组合机构,在机械设计中应用十分广泛.掌握该机构连杆曲线所具有的性质及影响因素是对机构进行设计应用的前提.基于SolidWorks平台,利用其参数化造型的特点,建立齿轮五杆机构的动态仿真系统,对机构各杆件的长度、初始相位角、齿轮的齿数比等参数对连杆曲线的影响进行了研究.结果表明,齿数比和初始相位角是改变连杆曲线形状的两个重要参数.与传统的图解法和解析法相比,该方法简单高效,通用性和可视性极佳.     

基于Matlab的五杆式人机合作机器人动力学仿真研究

人机合作机器人是一种新型的机器人,它通过和操作者合作共同完成作业任务.操作者提供驱动机器人运动的力,机器人控制其末端的轨迹,使其沿着期望轨迹运动.利用Matlab软件中的SimMechanics和Simulink工具对一种五杆式人机合作机器人自由模式和约束模式的动力学特性进行了仿真研究,分析了约束系统的性能对人机合作机器人工作性能的影响.     

基于 SimMechanics的牛头刨式平面六连杆机构运动学仿真

为研究牛头刨式平面六连杆机构的运动学特性,利用SimMechanics 搭建了运动学模型并对其仿真,得到了该机构中关键点滑块在驱动力作用下的瞬时位移、速度、加速度的运动曲线。仿真结果表明：运用该方法既无需数学建模与编程又能够快捷、准确、直观地显示机构的运动轨迹,是复杂平面连杆机构仿真分析较好的方法,能够为平面连杆机构的设计、优化和开发提供重要参考依据。     

基于遗传算法的可调平面五杆机构多任务轨迹优化综合

针对可调平面五杆机构多任务轨迹综合问题,提出了一种基于遗传算法的机构优化综合方法.以机构实际实现轨迹与给定轨迹任务的位置误差最小为目标函数,建立可调五杆机构的多任务优化模型,并采用遗传算法进行优化,容易得到全局最优解.在进行变异操作时,采用根据个体适应度自适应调节变异率和变异量的方法,有效提高了进化速度和求解精度,并用数字实例阐述了这一方法.