连杆曲线尖点研究（2）——尖点位置与可实现性研究

本文应用解析法对平面铰连四杆机构的连杆曲线尖点进行研究，得到该类曲线的尖点在固定坐标系中的位置及可能被实现的尖点数目，相应机构结构参数的关系式与相应的取值范围     

连杆曲线尖点研究（2）—尖点位置与可实现性研究

本应用解析法对平面铰连四杆机构的连杆英线尖点进行研究，得到该类曲线的尖点在固定坐标系中的位置及可能被实现的尖点数目，相应机构结构参数的关系式与相应的取值范围。     

速度瞬心解析法及其在平面Ⅲ级机构奇异性分析中的应用研究

机构奇异性分析是实施机构运动综合和运动控制的基础,如何快速准确地得出机构的全部奇异位形是机构学领域研究的一个热点问题。机构的速度传递函数是奇异性分析的基础,建立平面机构速度传递函数最便利的方法是速度瞬心法,文章采用瞬心位置的复数表示,建立了速度瞬心解析法,得出了四种输入-输出速度传递函数表达式;提出了一种分析平面Ⅲ级机构奇异性的新方法,即将机构奇异分为杆组内奇异及机构外奇异,并对杆组和2RR-RP杆组的内奇异进行了分析。最后以一个单自由度Ⅲ级机构为例,说明了复杂机构全部奇异位形的求解过程。文中方法克服了Jacobian代数法在分析复杂平面机构的奇异性时存在的计算复杂和漏奇异位形等缺点,为平面机构的速度瞬心求解和奇异性分析提供了简单可行的研究方法。     

实现连杆曲线按给定三尖点位置连续运动平面四杆机构的最优化设计

按连杆曲线上三尖点位置连续循环运动用解析法确定出平面四杆机构的全部可行设计解。以机构最小传动角最大作为机构的寻优目标函数，并且在确定机构最优设计参数的同时，指出了其机构两摇杆主运动的顺序。     

带预定时标平面四杆机构刚体导引综合的代数求解

为弥补精确点法、优化法和数值图谱法等已有方法的不足,进一步提高带预定时标平面连杆机构刚体导引综合的精度与效率,提出了一种基于傅氏级数的平面四杆机构刚体导引综合的代数求解方法。依据平面四杆机构连杆转角函数是周期性函数的性质,根据傅氏级数理论,建立了用傅氏级数描述的平面四杆机构连杆转角函数的数学公式,并通过离散傅立叶变换得到连杆转角函数傅氏级数展开的谐波参数,将机构连杆转角函数表示成了以输入曲柄转角为自变量的函数,进而通过分析平面运动中刚体导引标线转角函数与机构连杆转角函数之间的内在联系,得到了二者谐波参数间的函数关系。在此基础上,根据复矢量理论,建立了平面四杆机构的封闭矢量方程,将由傅氏级数表示的连杆转角函数带入机构封闭矢量方程,通过消元、化简将方程进一步转化为仅由机构基本尺寸参数、连杆转角函数谐波参数和输入曲柄转角表示的复数方程。依据复指数的性质,得到了含有机构基本尺寸参数和连杆转角函数谐波参数的表达式,根据前面分析得到连杆转角函数与刚体导引标线转角函数谐波参数间的函数关系进行变量代换,确定了刚体导引标线转角函数谐波参数与机构基本尺寸参数间的函数关系。依据这一函数关系建立了新的平面四杆机构刚体导引综合设计方程,利用配析消元法进一步将综合设计方程化简为含有机构基本尺寸参数和刚体导引标线转角函数谐波参数的一元三次方程,求解得到了方程的解析解,建立了由刚体导引标线转角函数的谐波参数直接计算机构基本尺寸的通用公式。平面四杆机构的基本尺寸确定后,应用离散傅里叶变换计算得到刚体导引位置的谐波参数,根据刚体导引位置和连杆转角函数谐波参数间的关系,推导得到了机构实际尺寸和安装位置参数的计算公式。在理论分析的基础上,进一步归纳总结明确了使用该方法进行机构刚体导引综合的具体步骤,建立了一种求解带预定时标平面四杆机构刚体导引综合问题的代数新方法,并依据综合步骤利用MATLAB软件编写求解程序,通过综合设计实例验证了该方法的有效性和可行性。结果表明：该方法在实现了直接进行带预定时标刚体导引机构综合的同时,克服了精确点法受机构未知量个数限制,无法实现更多刚体导引位置综合的不足。与已有数值图谱法和优化法相比,该方法不需要预先建立数值图谱库,也不需要提供优化初值,其通过方程求解得到综合设计结果,具有求解精度高、计算速度快、可重复性强的优点,更加便于计算机编程,为开发方便快捷的机构综合软件提供了理论基础。     

利用连杆转角曲线进行平面连杆机构刚体导引的研究

利用连杆转角曲线β（φ）研究了平面连杆机构体导引的计算机数值解法。建立了四杆机构连杆转角曲线β（φ）数据库,提出旋转求交法和移动式比较法实现了平面连杆机构多位置刚体导引综合。利用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋语言对整个求解过程实现了可视化,算例结果表明该法使用方便、求解精确。     

Stephenson-Ⅲ型平面六杆机构轨迹综合的代数求解

为弥补精确点法、优化法和数值图谱法等已有方法的不足,进一步提高Stephenson-Ⅲ型平面六杆机构连续轨迹综合的精度,提出了一种基于傅氏级数的平面六杆机构轨迹综合的代数求解新方法.通过将Stephenson-Ⅲ型平面六杆机构拆分为四杆机构和二级杆组,对设计变量进行解耦.在利用已建立综合方法得到左侧四杆机构设计参数的基...     

基于Groebner基的平面五杆机构位置分析符号解

基于Groebner基法和计算机符号处理技术 ,对各种结构型式的平面两自由度五杆机构位置分析问题进行了符号求解。该法通过对变量的排序 ,建立多项式对的集合 ,求S -多项式 ,约简等运算 ,将一组多项式方程化简为一个同价的三角化方程组 ,得到了封闭形式的解析解。本文研制的软件可以适用于各种结构形式的平面两自由度五杆机构位置分析进行符号求解 ,导出的三角化的Groebner基不仅可以用于研究输入参数对输出构件位置的影响 ,也可以研究调节构件几何参数对输出构件位置的影响规律。     

六自由度Stewart平台四维工作空间搜索方法

针对某型6-DOF Stewart仿真平台绕Z轴转角范围大的要求,提出通过搜索四维工作空间来选择杆长参数的方法.首先将输入的连杆长度均分为若干离散值,6组离散杆长值组合出平台的杆长输入量;然后利用位置正解算法求出对应的上平台位置姿态解,除去其中不满足铰链转角约束和具有奇异位形的解;最后将离散的平台可达位置点组成位置可达空间并划分为若干等体积区域,将每个区域内离散位置点姿态角变化范围的加权函数值作为该区域所有点的第四维坐标.四维工作空间具有可视化的直观效果,其搜索方法简单易行,为某型平台杆长参数的选取提供了依据.     

基于牛顿-拉夫森数值算法的杆机构位置求解

较为复杂的平面多杆机构位置描述常以难于求解的非线性超越方程为基础,其各杆的位置求解通常是个难点.而采用了基于矩阵求解的牛顿-拉夫森数值算法使平面多杆机构位置求解得以简化.给定各杆位置一个初始近似解,然后通过迭代的方法,最终使各杆位置的求解满足精度要求,从而获得各杆位置精确解.以平面六杆机构为例,以Matlab软件为工具简便快速的计算出机构各杆位置变化规律,证明其适用于复杂的平面多杆机构位置求解.     

GRAPHICAL COMPUTING METHOD ON FOUR-BAR LINKAGE(1)——Inflexion Circle,Focal Axis,Ball''''s Point,Centering-point Curve and Circling-point Curve For Four ISPs,Coupler Curves Based on Ball''''s Points——

By means of programs GTMPAC based- on generalized triangle method,analysis and synthesis of mechanism design in accordance with absolutely graphicalmethod( absolutely germetrical method) are developed.In this paper,we make aspecial study about centering- point curve and circling- point curve and couplercurves based on Ball's points.     

套缸式高空作业车摆臂机构机构综合分析

为选择机构的合理结构形式、运动副类型、数目及合理的尺寸搭配,对一种高空作业车摆臂机构进行分析.在已知连杆铰接点的起始位置、连架杆的对应转角及机架长度的平面综合连杆机构的各设计变量间关系的条件下,根据给定的运动学或动力学要求,进行了机构综合.对六杆运动链连杆类配方案进行选择,组合生成六连杆4种形式,在此基础上再生运动链,形成新的机构形式,给出机构多种可能的构型,完成摆臂机构的型综合.对不同方案进行比较,得出了满足运动学及动力学要求的最优解.     

计算机辅助绘制平面连杆机构及连杆曲线

本文提供了一种自动绘制动态各个位置平面连杆机构图形及连杆曲线的通用方法与程序。用户只需提供机构的结构信息和驱动条件,即可绘出图形,并根据需要可打印出任意杆上的任意点或杆的运动信息(速度、加速度、角速度、角加速度)。本方法采用了交互式程序,由六个模块组成:[1]数据输入模块;[2]数据显示模块,[3]运动分析模块;[4]机构位置图形显示模块;[5]连杆曲线计算及显示模块;[6]输出计算结果模块。     

空间连杆机构位移分析和轨迹分析

本文运用了约束关系式、投影和矩阵运算等方法对空间RSCR、RRSRR、RRRSR、RERRR和RRERR等机构的位移进行分析。所用方法简单,推导过程直观。在这基础上,作者导出空间RRRSR机构连杆曲线的参数表达式,并首次求得该连杆曲线的阶数为32阶。此外,还讨论了连杆曲线的虚点问题。     

Relationship between coupler curve properties of a 4-bar linkage and its dimensional types

Thatthesamecouplercurvecanbetracedbydifferentcognatemechanismsenrichesthedimensionalsynthesisofmechanismandcanresultinmorecandidatemechanismsforourdesign.AccordingtotheRoberts-Chebyshevlaw,thatisthecognatemechanismlaw,onecouplercurvecanbegeneratedbythreemechanismswithdifferentdimensions.Manypublicationsaboutcognatemechanismshavebecomeclassics.Ref.[1]gavethebackgroundofthecognatemechanismlawandhowtogetthecognatemechanismdimensionsbyCayleyDrawingMethod;inref.[2],adifferentmethodwasproposedford…     

对曲柄摇杆机构连杆曲线直径的研究

本文用形状特征参数Ｄ作为曲柄摇杆机构连杆曲线的直径，通过对它的研究论证，得到连杆曲线这一形状特征参数的极值及其在连杆平面内该特征值曲线的分布规律。此结论为曲柄摇杆机构的分析和综合提供了理论依据。     

平面铰链四杆机构的轨迹综合方法

为提高平面铰链四杆机构轨迹综合的速度与精度,提出基于B样条曲线的综合方法.采用三次非均匀B样条曲线对连杆曲线进行拟合,将B样条曲线控制多边形各相邻两边的夹角作为连杆曲线的特征参数,将大量连杆曲线特征参数和对应的机构尺寸参数存入计算机以建立电子图谱库;当输入一定数目的有序离散数据点时,通过B样条曲线拟合得到期望曲线,提取期望曲线的特征参数;再利用神经网络将期望曲线的特征参数与电子图谱库中特征参数进行匹配,从而找到满足要求的机构,最终达到轨迹综合的目的.设计实例表明,该方法可快速实现四杆机构的轨迹综合,综合的精度高且所提取的特征参数与连杆曲线方位、缩放比例无关,减少了图谱库的数据冗余.     

平面机构自由度求解中低副高代去除轨迹点重合虚约束

针对平面机构自由度求解中轨迹点重合的虚约束问题,提出低副高代的虚约束去除方法。对轨迹点重合的虚约束在平面运动副中的存在情况进行分析,以椭圆仪机构和齿轮直线机构为例,对其存在的位置进行分析,并进一步研究去除该虚约束的机构方案。结果表明：若平面机构中存在轨迹点重合的虚约束,该轨迹点重合的虚约束并不存在于某个固定的运动副上;在两构件距离不变的两点间加入构件和运动副类虚约束是轨迹点重合虚约束的特例;在不减少构件数目的情况下可以采用将转动低副变成平面高副,去除轨迹点重合虚约束。     

一维耦合准周期光子晶体窄带滤波实现

提出所谓一维耦合准周期光子晶体纳米膜概念.研究表明,用它可以实现光学窄带滤波.进一步研究表明,要实现同一波长的滤波,耦合层的折射率越大,在其它条件不变时耦合层的厚度越小;在同一耦合介质中时,耦合层厚度确定窄带的位置与带宽;在其它条件一定时,入射角大小确定窄带的位置,入射角越大窄通带位置越向短波长方向移动.     

基于B样条的空间曲线几何Hermite插值

在给定空间曲线两个端点的位置、切方向、曲率向量和挠率的情况下,构造了一条具有三个自由度的三次B样条曲线,并对给定的空间曲线进行几何Hermite插值．证明了插值问题的解是局部存在的,而且能够达到5阶逼近度．