平面6杆机构电子图谱库的计算机辅助设计及实现

针对目前实现期望轨迹的6杆机构的初值难选,有时难于收敛,且传统图谱查询效率低,过程烦琐,识别精度低等难题,利用计算机的海量存储能力和快速查询能力设计了6杆机构的动态仿真,以数学形态学为基础编写相应程序来提取6杆机构的轨迹参数,并建立相应数据库,实现了6杆机构期望轨迹的查询,为期望轨迹的机构设计提供了技术手段。     

小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合研究

讨论了小曲柄齿轮五杆机构的尺寸约束条件,根据复矢量理论和Fourier级数理论,分析了小曲柄齿轮五杆机构连杆轨迹谐波特征参数的特性,为数值图谱库中数据的压缩奠定了理论基础,建立了较为完善的小曲柄齿轮五杆机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱,并对双曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的几何关系进行了分析,实现了利用数值图谱法进行小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合.综合算例表明该方法实用方便.     

利用数值图谱法进行多杆直线导向机构的轨迹综合

给出了类四杆五杆机构的几何约束条件,讨论了类四杆五杆机构连杆轨迹与连杆转角算子之间的关系,建立了包含137052组机构基本尺寸型的特征参数数值图谱库,实现了对带有预定时标多杆直线导向机构的轨迹综合,文中最后给出了算例对其进行验证。     

实现期望轨迹的平面铰链四杆机构优化综合

通过对标准位置基础铰链四杆机构和一般位置带展杆铰链四杆机构的连杆转角傅里叶级数展开式的深入研究,发现归一化后的连杆曲线谐波特征参数与连杆展杆的长度l_0和展角α无关,只与基础杆长l_1、l_2、l_3、l_4有关。故以期望轨迹与连杆上E点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,只需优化设计出l_1、l_2、l_3、l_4这4个参数,进而计算求得其他6个参数。所有的计算过程都由Matlab程序自动完成。该方法能快速准确地完成实现任意期望轨迹的四杆机构尺度设计,且不受离散点个数和初值设定的限制,与传统的优化设计直接法和电子图谱间接法相比,降低了优化的维数,提高了运算效率,且轨迹的重合度极高,为平面连杆机构的轨迹综合提供了比较理想的设计方法。     

一种步行机构的图谱辅助综合法

首先采用一种Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎ型六杆机构作为机器人的步行机构，然后根据足端的相对轨迹要求，借助于铰链四杆机构的连杆曲线图谱求找该步行机构的初始尺寸。在此基础上，利用优化设计方法对机构的全部尺寸进行了精化。最后完成了整个机构的设计。     

带有预定时标齿轮摇杆滑块机构的连杆轨迹生成

利用Fourier级数理论和复矢量理论建立了带有预定时标齿轮摇杆滑块机构连杆轨迹的数学模型;分析了机构连架杆摆角算子与连杆轨迹之间的内在联系;导出了计算机构实际尺寸和安装位置尺寸等参数的数学公式;建立了包含对心和偏置两种情况在内的17205组机构基本尺寸型连架杆摆角算子的数值图谱库;实现了利用数值图谱法进行齿轮摇杆机构连杆轨迹的尺度综合;文中最后给出了综合算例。     

下肢关节促动六杆机构尺寸综合优化设计的研究

提出了一种能帮助偏瘫病人实现下肢康复运动的六杆机构,对于该种型式的六杆机构,利用轨迹发生机构的优化方法,在MATLAB软件中使用优化函数通过编程对该机构实现了尺寸综合的最优化设计,最终确定六杆机构中各构件较合理的尺寸参数值.基于该优化设计而生成的下肢康复运动的六杆机构,利用VB编程验证了机构运动轨迹的合理性.     

可调球面六杆机构轨迹综合

提出一种用于实现多任务的可调球面六杆StephensonⅢ型机构的轨迹优化综合方法。在研究球面六杆StephensonⅢ型机构轨迹综合的基础上,建立该可调球面六杆机构的多任务轨迹综合方程组,并分析可调球面六杆机构能实现的精确点数、任务数与综合时任选变量数之间的关系。为保证综合所得机构的主动构件能够作单向连续整周旋转和良好的传动质量,对机构的曲柄存在条件和传动角计算公式进行推导,建立球面可调机构综合的优化数学模型,并基于病毒进化遗传算法获取综合结果。病毒进化遗传算法将全局进化和局部进化动态结合,具有良好的收敛速度和收敛稳定性,保证了机构综合问题全局最优解的获取。数值实例验证了综合方法的有效性。     

混合驱动六杆机构的轨迹特性及优化设计

混合驱动机构是一类多自由度机构,是一种柔性机械系统。它的基本思想是采用常规电机和伺服电机作为其动力源,常规电机为系统提供主要动力,伺服电机起运动调节作用,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需要的输出运动。本文首先对混合驱动六杆机构的轨迹进行了分析,然后又在混合驱动六杆机构逆运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小建立目标函数,建立了实现给定轨迹的优化设计数学模型,通过对一个示例优化设计得到了混合驱动六杆机构的尺寸参数。     

用快速傅里叶变换进行球面四杆机构连杆轨迹综合

根据给出的球面四杆机构连杆轨迹的数学模型,借助傅里叶级数这一数学工具,对连杆轨迹的谐波成分进行理论分析,发现连杆轨迹的谐波成分与其相应转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。确定球面四杆机构的基本尺寸型,在此基础上建立包含600余万组机构基本尺寸型的球面四杆机构连杆轨迹的谐波特征参数数值图谱库。利用傅里叶级数理论建立球面四杆机构处于空间任意位置时连杆曲线的数学方程,推导出计算机构的实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式。利用建立的谐波特征参数数值图谱和推导的理论公式解决了球面四杆机构的轨迹综合问题,最后给出算例证明本方法的可行性。     

68m登高平台消防车折叠臂变幅机构优化分析

本文针对68m登高平台消防车折叠臂1、2号臂变幅机构建立力学模型,确定其优化目标函数,并进行优化设计。该变幅机构不但要满足臂架运动轨迹的要求,而且其变幅液压缸在臂架变幅过程中压力峰值最小,液压缸的压力变化梯度小。该优化结果实际应用表明合理、可靠,能够满足工程实际的要求。     

高精度轨道调节锁紧机构设计

针对拖曳水池高精度轨道的调节锁紧问题,对轨道调节范围、轨道直线度和水平度调节机构以及调节支座的固定3个方面进行了研究。运用三维设计软件CREO2.0,建立了斜块式调节锁紧机构及分离式调节锁紧机构的三维模型。基于建立的三维实体模型,对以上两种调节锁紧机构的工作原理进行了说明。通过对横向和垂向调节范围、横向调节锁紧力、垂向调节锁紧力及锚固进行理论分析,提出了在高精度、高速度和动载荷轨道设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构,而不宜采用斜块式调节锁紧机构。实际应用结果表明,分离式调节锁紧机构在轨道精度、轨道稳定性、后期维护等方面均优于传统的斜块式调节锁紧机构。     

实现轨迹的凸轮连杆机构CAD及图形仿真

针对联动凸轮轨迹再现机构设计和计算都比较复杂的情况,提出了一种基于VBA(嵌入在Auto CAD图形系统中的Visual Basic语言)的轨迹再现联动凸轮机构CAD及图形仿真.该CAD算法和相应的软件程序将联动凸轮轨迹再现分成4个能独立运行的模块,即输入轨迹点数值模块、构造从动件运动规律模块、构造凸轮轮廓曲线模块及联动凸轮机构轨迹再现图形仿真模块.该图形仿真采用了在Auto CAD系统中动态精确显示机构运动简图的方式显示设计结果,因而设计结果具有直观和可靠的特点.     

轨道衡承载机构的过渡器

轨道衡是一种具有基础装备性质的计量器具,轨道衡的承载机构又是轨道衡的基本设备。在断轨轨道衡承载机构中过渡器又是轨道衡的基础部件。在自动（动态称量）轨道衡中,过渡器直接关系到被称车辆的识别及计量的准确性。在数字指示（静态电子）轨道衡中,过渡器直接关系到减少对秤体的冲击及线路的稳定。本文简单介绍过渡器的结构形式及安装情况。     

一种小型移动机器人行走机构的设计与分析

针对机器人移动机构的主要形式,对轮式、腿关节式和履带式三种机构的优缺点进行分析比较,根据非道路环境的特点,提出一种新型移动机器人行走机构;新型移动机构由四个曲柄履带机构组成,保留了履带式移动机构较强的地面适应能力,通过曲柄变形进一步增强了机器人的越障能力;介绍了UG与ADAMS联合仿真进行虚拟样机设计的流程;对机构在非道路环境的典型障碍特征壕沟、斜坡、台阶、凸起和高台进行了分析,在UG与ADAMS联合仿真设计平台的基础上,对所提出曲柄履带结构进行运动模拟仿真,并对测试结果进行分析;结果证实了新型结构越障的可行性,表明新的机构具有更好的越障能力和环境适应能力。     

基于MATLAB的行走机构设计及仿真软件的开发

在可视化仿真环境下,根据功能仿生学的方法研究步行机器人行走机构的结构形式,利用优化方法设计出仿正常人踝关节轨迹的行走机构,并进行机构运动和动力特性分析,模拟机构运动过程。结果表明该机构是一种较为理想的步行机器人行走机构。     

弧形轨道桥式起重机的设计与开发

提出了一种角箱式车轮组预偏角和大车运行速度比例控制相结合的方法,并对在弧形轨道上运行的桥式起重机的关键部件进行了研究,制订了一套行之有效的安装和检测工艺。实践证明,该方法有效地解决了桥机在弧形轨道上平稳运行的问题。     

虚拟凸轮连杆组合机构连杆点轨迹规划

由步进电机驱动的虚拟凸轮连杆组合机构，因原动件作步进运动而使连杆点实际轨迹与理论轨迹存在一定的误差，为此将连杆点轨迹进行离散化处理，通过连杆点轨迹的正反解，确定原动件的运动位置及连杆点实际轨迹，并利用最小二乘法原理，通过Matlab编程计算实际轨迹和理论轨迹之间的误差，最终按预定误差要求生成原动件的驱动信息代码，以完成任意连杆点轨迹的理想输出，并举例验证了该方案的可行性。     

起停式曲柄飞剪剪切机构运动学性能分析

起停式曲柄飞剪 ,设计思路新颖 ,是目前较先进的飞剪机之一。针对起停式曲柄飞剪剪切机构的运动学模型 ,采用MATLAB程序设计语言将其程序化 ,得出了飞剪剪刃运动轨迹和剪刃速度变化曲线 ,对于了解飞剪剪切过程、定量分析剪切机构的工作性能和设计同类飞剪具有参考价值。     

混合驱动五杆机构控制方法的实验研究

应用封闭矢量法对已知尺寸和输出轨迹的混合驱动五杆机构进行了逆运动学分析,得出机构两原动件的输入运动规律。在确定恒转速原动件运动规律基础上,计算机构经过相临轨迹点的时间,给出了伺服电机的运动规律。并对混合驱动五杆机构连杆角速度的控制进行了实验研究,得到在不同PID参数下连杆角速度的实测值。结果表明:根据给定轨迹,设计机构输入规律,应用控制方法对混合驱动机构进行控制,机构输出构件的角速度误差较小。