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。     

集中驱动凸轮-连杆组合机构优化与仿真

考虑多个执行构件有动作配合要求情况下,在分析运动循环图基础上,用解析法完成了集中驱动凸轮-连杆组合结构的设计.运用Matlab,分别以最大压力角最小及机构尺寸空间最小作为目标函数,对凸轮和连杆机构进行优化.在AutoCAD下编写凸轮-连杆组合机构仿真程序,运用优化所得数据查看运行结果.实现了集中驱动组合机构的优化设计与仿真.     

一种冗余驱动用切换传动机构的轮系参数优化

航天用的空间展开机构要求其关节驱动系统具有较高的可靠性,采用冗余驱动是提高可靠性的有效措施.提出了二套驱动系统并联的单备份冗余驱动方案,设计了适于该冗余驱动方案的差动轮系式传动机构;为了减少切换传动机构的体积和质量,提高其运动平稳性,以体积最小和转动惯量最小为目标函数,建立了轮系参数的多目标优化模型,并利用线性加权和法对优化模型进行了简化处理,借助Matlab优化工具箱进行了实例优化计算,计算结果验证了优化模型和计算方法的有效性.     

可控七杆机构的工作空间图谱研究

对于含有RPP型Ⅱ级杆组的七杆机构,只要可编程控制两连架杆的运动规律,就可以实现任意的往复直线运动规律.驱动往复移动构件的连杆参考点的运动规律及工作空间区域的变化规律是连杆结构角的函数,通过分析其变化规律,获得了双曲柄七杆机构和三曲柄七杆机构的工作空间图谱.分析结果可作为设计可控七杆机构以实现需要的直线输出运动规律的设计基础.     

混合驱动4R1P机构实现动臂-斗杆机构轨迹

对实现动臂—斗杆机构输出轨迹的混合驱动4R1P机构进行分析与优化设计。以预定轨迹和实现轨迹误差平方根为目标函数,通过逆运动学求解,设定约束条件,优化综合出一组4R1P机构结构尺寸以及滑块的输入规律。最后,以优化所得的结构尺寸及滑块运动规律来建立机构实体模型并进行运动仿真。仿真表明:机构构件之间的运动不存在运动干涉,没有出现驱动奇异,该优化结果具有有效性,混合驱动4R1P机构可以实现动臂-斗杆机构输出轨迹。     

智能上肢假肢气动平衡机构的优化设计

智能上肢假肢是一种拥有6自由度的仿人体上肢的假肢机构,其肩部舵机驱动大臂做旋转运动,实现假肢的前后摆动。由于该机构肩部关节为垂直关节机构,以及大臂本身重力矩的存在,导致其抓取重物的重量非常有限,故需要考虑平衡大臂重力矩以减小肩部舵机的驱动力矩,为此该智能上肢假肢设计有气动杆平衡机构。通过建立机构运动数学模型,确定机构待优化参数,设计机构目标函数和约束函数,利用MATLAB复合型优化设计算法,解决该约束优化问题,求得综合最优解,获得了优化设计计算结果及其运动仿真图形。     

UUV扑翼驱动机构设计及其运动仿真

通过对海龟前肢运动特点的分析和研究,建立机构的运动模型,完成扑翼驱动机构的结构设计和驱动电机的选型.基于Unigraphic软件,实现了机构的虚拟样机设计和运动学仿真,获得了机构运动时的运动参数曲线,为扑翼水下航行器的研制奠定了基础.     

动平台惯性参数对柔性并联机构动力学特性的影响及优化设计

利用柔性并联机构的动力学模型,定性地分析了动平台质量、转动惯量对柔性并联机构的动态响应、动态应力及固有频率的影响。以动平台惯性参数边界条件、运动误差、固有频率、动态应力、驱动力矩等限制条件作为约束方程,将机构总质量函数和弹性变形能函数采用线性加权组合成多目标函数,进行多目标优化设计,确定了动平台的最佳惯性参数。通过对平面3- R RR柔性并联机构算例的分析和讨论,说明了动平台惯性参数在柔性并联机构的动力学分析和设计中的重要作用。     

显微外科打结机器人的机构设计与运动仿真

本文在研究显微外科医生打结作业的基础上,根据打结作业的动作要求,设计了可用于角膜移植手术的打结机器人机构型式.在此基础上,对打结机器人机构进行了运动学分析.然后,将打结任务规划为机器人的关节顺序动作,通过为机器人各关节添加所需要的驱动函数,在COSMOSMotion环境下建立了机器人的虚拟样机.运动仿真的结果验证了打结机器人机构设计的合理性.     

非圆齿轮—摆动导杆机构的应用与运动学分析

为了满足摆动导杆机构具体工程应用要求,在各杆长一定的条件下,通过电机输出单向变速运动来驱动摆动导杆机构,优化了摆动导杆机构的输出运动特性,改善了其综合性能,并且结合非圆齿轮传动特性,利用匀速电机驱动非圆齿轮再现单向变速运动函数,同样能够实现相同的运动要求。证实了机构传动的运动多样性和用途,同时为串联组合机构、非圆齿轮反求设计、优化设计提供可靠的研究方法。     

三自由度机械手运动学分析

讨论了一种3自由度机械手运动建模的问题，利用Paul等人提出的代数解法对机械手的关节角和末端执行器坐标之间的关系进行了计算，并在此基础上对运动学逆解的计算进行了简化，减少了计算量。     

五自由度打磨机器人的运动学分析

根据机器人D—H方法分析五自由度打磨机器人的特点,利用坐标变换对机器人机构运动学方程进行推导,得到五自由度打磨机器人的正、逆运动学求解通用公式,为实际的五自由度打磨机器人的位置及速度控制提供了依据。     

四自由度喷涂机器人的运动学分析

通过讨论一种喷涂机器人的运动学建模的问题,利用Paul等人提出的代数解法对其各关节角和喷枪之间的关系进行了计算,得出了简化的运动学逆解的代数解,并在此基础上对机器人结构进行分析,给出了在插补过程中选择最优的逆解的方法.     

四自由度机械臂运动学分析及Matlab仿真

针对开发的两轴平行两轴耦合特点的四自由度机械臂UsstRobot提出一种改进的代数解法,采用Denavit-Hartenberg方法建立以关节角为变量的机械臂运动学模型,运用矩阵逆乘的方法分离变量,求得了运动学正解和逆解;采用三次多项式插值的方法对机械臂轨进行规划,将运动学解导入Matlab Robotics Tool仿真,得到各关节角度及速度,加速度与时间关系曲线。运动学解及仿真结果在机械臂实际运动中得到了验证。     

6650型工业机器人运动学分析

以6650型六轴工业机器人作为研究目标,利用D-H表示法建立该机器人的连杆模型与连杆坐标系。得到机器人杆件几何参数和关节变量,进而推导出该机器人的运动学方程,并由此计算出机器人的工作空间,为机器人的轨迹规划及运动提供一定的数学基础。     

HNC-IR机器人运动学方程的研究及求逆的新方法

在对ＨＮＣ－ＩＲ机器人进行结构分析的基础上,建立了机器人运动学模型,提出了一种析的机器人逆运动学的求解方法,与传统方法相比,此方法大大减少了计算运动方程正逆解的计算量。这时还结合具体机构,对一次逆解过程中解方程没有封闭解情况,运用多重计算的方法作了处理,取得了很好的效果。     

3-DOF并联机构运动学与新型混联机床构想

在机械制造领域,混联机床结合了并联机床和传统机床的主要优点,它既有高的刚度,也有大的工作空间,混联机床成为下一代机床极佳的选择.根据三自由度(3 -DOF)空间并联机构的运动学求解特点,将已提出和应用的3-DOF空间并联机构分为四类,并在分类的基础上提出一种新型的混联机床,它是由一个空间三自由度(两个移动和一个转动)的...     

3-RSR并联机器人运动学研究

在已有研究的基础上,给出了更为简单、完善的3-RSR并联机器人封闭正解,以及一般结构参数下的逆解和对称结构参数时的封闭逆解的求解方法.该机构运动学正解的最大数目为16组,逆解数目最多有8组,求逆解较其它三自由度并联机器人复杂.     

基于运动耦合结构的并联机器人运动学正逆解

根据运动学等效的原则，在并联机器人中引入等效串联机器人及分支等效串联机器人，以等效广义坐标为中间变量建立并联机器人运动学正道解求解算法。该算法能有效处理结构带来的运动耦合，并且规划的软件具有自动生成迭代初始点、避免多解性以及便于实际应用等特点，从而为并联机器人的结构设计与创新提供了理论支持。     

一种经济型喷漆机器人设计与运动学分析

设计一种经济型喷漆机器人,适用于对体积不大的家用电器、家具和小型机械设备零/部件等的喷漆作业.建立该喷漆机器人的数学模型和连杆坐标系统,求出机器人的运动学正解.针对机器人位置结构和姿态结构的特点,提出一种简单的、利用末端执行器位置矢量和姿态转换矩阵建立的逆运动学算法,并验证该算法的有效性.