锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

对锻造操作机机械系统进行运动学特性分析,研究执行机构的运动规律,是实现操作机夹钳末端位置精确控制的前提。本文分析了某典型锻造操作机夹钳平行升降机构的机构特征及运动学特性,得到了夹钳末端随升降缸运动的变化规律以及夹钳平行升降动作的运动学逆解方程。结合锻造操作机具体结构参数对夹钳平行升降逆解近似公式的精度进行了分析,提出了采用高次方程近似公式的方法,并给出了二次方程近似公式,研究结果对于提高操作机夹钳末端的位置控制精度具有一定的理论价值。     

基于矢量法的双肘杆机构运动学分析及参数优化

采用矢量法建立模切机双肘杆机构的运动学模型,并通过矩阵运算推导机构各构件运动规律的表达式.利用Matlab编制了机构的运动学程序,并结合算例对双肘杆机构进行了运动学仿真.仿真结果与前人经由ADAMS的分析结果一致,表明所建运动学模型能够正确反映机构的运动特性.运动学仿真曲线还表明,动平台工作时相对水平面呈微小角度的摆动.为了改善机构的运动特性,以动平台摆角标准差最小为优化目标函数,使用Matlab优化工具箱,调用fmincon函数,对机构进行参数优化设计,优化结果表明机构的运动性能得到一定程度的改善.     

联合冲剪机运动分析的计算机仿真

应用计算机对联冲剪机进行运动学分析,建立了剪机构件结构尺寸与运动参数间的关系,动态仿真设计机构的运动,并对设计结果进行修改和优化检验,使设计结果与运动分析有机结合,易于实现机构的优化设计。     

新型装(卸)箱机械手机构的运动分析和优化设计

带有直线与曲线滑道的连杆式抓瓶机械是一种应用在瓶装饮料灌装线上的新型装箱卸箱机械手装置。本文运用基本杆组子程序对其机构进行了较完整的运动学分析和计算机的动态模拟显示。在运动分析的基础上,完成了机构手机构的优化设计。所得的优化结果对改善机器的动态性能具有一定的实际意义。     

新型锻造操作机主运动机构控制系统设计(邀请论文)

基于运动链图拓扑图库,提出一种新型六自由度前后双提升驱动锻造操作机工作装置.该装置不仅可以控制夹钳提升的同步性,还能更好地适应偏载工况.基于虚功原理建立了该新型锻造操作机主运动机构的动力学模型,并结合液压缸系统模型,设计模糊PID控制器实现对锻造操作机夹钳末端的运动跟踪.对夹钳在竖直平面运动进行轨迹规划并确定运动过程中液压驱动各单元所需提供的驱动力.基于Matlab/Simulink平台搭建控制系统仿真模型,在给定负载情况下,分别对夹钳的竖直提升运动、水平运动以及俯仰运动进行仿真分析,得到系统单位阶跃响应与正弦响应跟踪曲线及误差曲线.研究结果表明:基于该新型锻造操作机,采用模糊PID控制器能够快速、精确地获得新机构的性能参数并高效地完成跟踪,使系统保持良好的稳态性能与动态特性.     

圆柱凸轮滑移式宽窄行分插机构运动学机理分析

应新型水稻种植农艺要求,将变性椭圆齿轮行星轮系不等速传动机构和圆柱凸轮机构相结合,提出了一种圆柱凸轮滑移式宽窄行分插机构,在保证秧箱和育秧方式不变的前提下实现宽窄行插秧。在分析了变性椭圆行星轮系运动特点的基础上,对分插机构进行了运动学机理分析;自主开发了该机构人机交互优化软件,通过该软件优化出一组满足空间插秧轨迹要求的机构参数,并根据优化参数进行了运动学特性分析。     

基于灵巧度的手术机械臂尺寸与结构优化

为了通过优化机械臂的尺寸来提高其运动性能,提出了一种基于运动学综合性能指标的机构尺寸和结构的优化方法。通过分析手术机械臂运动学雅可比矩阵奇异值,建立了全域空间条件数均值与全域空间条件数波动值的综合灵巧度指标,对远心点调整机构的尺寸进行了优化。基于对关节结构的有限元分析,优化其结构,实现了机械臂的轻量化设计。优化结果显示:优化后机械臂远心点的工作空间仍满足手术操作的需求,综合灵巧度指标提高了14.8%,被动关节质量减少了21.9%,一阶固有频率和最大应力指标也都有所提高。优化结果很好地满足了微创手术对机械臂灵活性及轻量化的要求。     

基于Matlab与C语言联合对牛头刨床机构的优化研究

运用优化设计和Matlab/GUI仿真技术确定了牛头刨床六杆机构的最优尺寸,以达到工作效率值最大化.首先,采用封闭矢量法对六杆机构进行运动学分析,建立追求机构行程速比系数最大化的数学模型,然后利用Matlab/GUI和C语言中的外点罚函数法对优化后的机构进行仿真.结果表明,优化后的刨头在工作行程中加速度峰值提升了54%,空行程时间减少了32%,可以提高刨床的工作效率.     

基于NSGA-Ⅱ算法的爬楼轮椅座椅调节机构多目标优化

爬楼轮椅的座椅调节机构为一新型两自由度交叉四连杆机构,为了降低其动作过程中座椅所需驱动力矩即力矩性能,提高使用者的舒适性即舒适性能,增大座椅的工作空间即工作性能,需要对机构进行优化.由于机构杆件尺寸对上述性能会产生影响,为了得到最优的尺寸参数,对其进行运动学和动态静力学分析,建立了各性能与机构尺寸之间的函数关系,从而构建了机构尺寸参数的多目标优化数学模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法得到了Pareto最优解,从中选取5组可行方案进行比较分析,最后利用Matlab将优化前后仿真结果进行比较发现,优化后的座椅调节机构具有更好的动态性能.     

一个典型变胞机构的构态与运动学分析

以枪扳手机构作为一个典型的变胞机构，对其进行了构态分析和自由度计算，并进行了分类，建立了枪扳手机构两相邻构态之间运动学变量的递推关系，采用矢量法对其运动学进行了全面系统的分析，并进行了运动学仿真研究，仿真结果表明，变胞机构在构态变换时，系统将产生较大的冲击．     

驱动冗余重型并联机构的动力学性能

针对重型并联机构构型不足的问题,提出了一种适合重载加工的2自由度龙门式驱动冗余并联机构。首先,在运动学分析的基础上,利用虚功原理建立了系统的动力学模型。其次,以动力学模型中驱动力的范数最小为目标,对驱动力进行优化,并给出了一种加速度性能评价指标。最后,基于驱动力优化方法以及加速性能评价指标分析比较了在相同运动条件下该冗余重型并联机构与其对应的非冗余并联机构的动力学性能。本文研究结果对其他重型关联机构的构型设计以及加速度评价具有重要的参考价值。     

结晶器振动短臂四连杆机构运动分析及优化设计

对结晶器短臂四连杆振动装置进行了运动学分析，并对机构参数进行了优化，在实际使用中效果良好。     

SIMUUNK环境下双曲柄滑块机构的运动学分析

利用MATLAB平台中的SIMULINK工具对双曲柄滑块机构的运动学进行了仿真分析.将机构作为一个系统,通过其运动学方程来构造仿真模型,以机构的初始位置来设定模型中的相关参数后,得到了机构的运动参数仿真分析结果.最后以一个平台印刷机的主传动机构作为算例验证了该方法的正确性和有效性.     

六杆式干草压捆机的参数优化及仿真

建立了六杆式压捆机的运动学和动力学模型,用序列求解法对其进行了求解,并验证了建立的模型和求解方法的正确性。基于遗传算法运用Matlab编制了六杆式压捆机压缩机构的优化程序,对各杆件长度进行了优化,获得了最优参数。在相同工况下,把曲柄滑块式和六杆式压捆机在Adams环境中的运动学和动力学仿真结果进行了对比,验证了同样工况下六杆式压捆机具有省力的特点。     

齿轮参数激光测量系统运动学分析与仿真

齿轮参数激光测量系统的运动平稳性和可靠性是保证测量精度的重要因素。为了了解该测量机构的运动特性,通过使用Solidworks软件对齿轮参数激光测量系统进行实体建模,采用D-H法对该测量系统各个运动关节建立了坐标系并进行了正运动学分析。利用MATLAB中Robotics Toolbox工具箱,对该测量机构建立了运动学模型并对其进行了运动学仿真,对运动关节进行了轨迹规划仿真。通过运动仿真结果,可以更加清楚地了解测量系统在测量过程中的运动过程,对轨迹规划的仿真验证了运动机构的可靠性和平稳性。     

平面五杆机构运动学和动力学特性分析

对平面五杆机构的运动学特性和动力学特性进行分析.推导了五杆机构的运动学正解和运动学逆解方程.借助Kane动力学分析方程,对五杆机构进行了动力学分析,分析结果表明惯性力对机构的影响很大.     

基于PR-11RⅢ级复合连杆滚动剪切机构运动学分析

通过对国内外现有的液压板材剪切机结构的原理分析,创新性地提出一种新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机,获得PR-11RⅢ级杆组的复合连杆机构简化模型。以实现纯滚动为设计前提,利用闭环矢量法对该复合连杆滚切机构进行正运动学建模,给出机构的闭环矢量,推导其运动学方程,借助SIMLINK软件对其进行运动学仿真分析计算,获得上刀台各关键点的运动轨迹及主要衡量指标。以推广应用的某大型机械有限公司2000 mm单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机研发项目为依托,对剪切机构的运动轨迹进行运动学模拟仿真,结果表明上下剪刃重叠量和刀弧水平偏移量的模拟结果均符合实际生产要求,从而更进一步证实了该新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机构设计的合理性与运动学模型的正确性。     

锻造操作机夹持状态分析与夹持力研究

摘 要：以被夹持工件的额定重力及重力矩确定钳口的夹持力是锻造操作机夹持装置结构设计的前提。针对传统夹持力确定方法所造成的计算结果误差较大,无法有效指导夹持装置结构设计的问题,分析了锻造操作机的实际应用工况,明确了理论分析与实际应用存在的差异,提出了基于被夹持工件在允许下垂偏转的倾斜状态下进行锻造操作机夹持分析的钳口受力模型。利用受力模型分析了钳口在垂直和水平状态的夹持力,并以此建立了钳口在任意旋转角度的夹持力方程,求解了锻造操作机在满足工件下垂偏转条件时钳口对工件的最小稳定夹持力。根据研究结果,以 锻造操作机结构参数为例,计算了夹持装置的钳口夹持力,建立了锻造操作机钳杆在ADAMS环境中的虚拟样机并进行运动仿真,分析结果表明了夹持力计算方法的有效性。     

基于ADAMS的电子提花横机横移机构设计与仿真

在对针床横移机构作用研究的基础上,设计了电子提花横机的针床横移机构,对其进行了运动学和力学分析,建立了其虚拟样机模型,并对横移机构运动进行了计算机仿真。     

一种水陆两栖机器人的两移两转串并混联腿机构

为了适应水陆两栖机器人的复杂工作环境,提出一种同时拥有直线驱动和转动驱动的串并混联四足步行机器人。将串并混联机器人腿部机构简化为2UPU-UPR并联机构,并运用螺旋理论分析该并联机构的自由度特性,Y方向的位置和Z方向的姿态是影响机构运动的两个独立变量。推导出了2UPU-UPR并联机构的运动学反解及其速度雅克比矩阵,并根据速度雅克比矩阵分析了该机构的三类运动学奇异位形,2UPU-UPR并联机构没有运动学反解奇异,但是存在四种运动学正解奇异和两种混合奇异。通过对该机构组成的四足机器人进行直行步态规划,验证了机器人的运动稳定性;对一简单实例进行了单腿机构运动学仿真,分析其输入输出变化关系。研究结果可为机构的进一步动力学分析与应用提供理论基础。