基于串联机构的三自由度运动平台设计与仿真分析

以串联机器人为研究对象,设计了一种三自由度串联运动平台,用于汽车驾驶模拟器。运用Inventor建立串联平台的三维模型,导入Adams,获得了平台的虚拟样机。针对汽车主要运行状态进行运动分解,设计虚拟样机的驱动函数模拟汽车运动时的动感,得到了各自由度运动及关键构件的状态参数。分析比较了平台有无减震装置时的性能,对各自由度传动方程进行了验证。提出一种基于Adams和Matlab联合仿真工作空间的新方法,并用该方法绘制了座椅质心的工作空间。获得的仿真数据为后续物理样机的结构设计、运动控制提供了可靠依据。     

三自由度运动平台的运动仿真及控制设计

通过对并联机构的三自由度运动平台的正逆解分析,采用VC++,以OpenGL为图形API,并利用坐标系变换的方法,实现了运动机构的参数化和实时动态的三维可视化仿真。根据仿真结果,利用MPC2810运动控制卡,提出了以直代曲的运动控制方法,为实际的机构运动控制提供了必要的理论依据。     

高加速度宏微运动平台研究

对高加速度宏微运动平台进行了研究,在分析宏微复合驱动技术的基础上,采用一种新型的宏微驱动方式,研制了基于压电陶瓷的高加速度宏微运动平台。宏运动由音圈电机驱动,可实现高加速度、大行程运动;微运动由安装在音圈电机轴上的压电陶瓷驱动,用以补偿宏动所产生的定位误差,达到高精度的设计目标。在微动过程中,由绝对式直线光栅尺实现闭环位置反馈。根据设计要求,搭建了宏微驱动高加速度高精度定位平台,通过实验验证其性能。实验结果表明,该宏微运动平台加速度大于10g,重复定位精度小于1μm。     

含防扭结构的三自由度并联平台运动分析与仿真

以三自由度并联机器人为原型,设计了一种含防扭臂结构的并联运动平台,探索其在汽车模拟驾驶器上的应用。运用Inventor软件建立并联运动平台虚拟样机,使用ADAMS软件对平台进行运动分析和仿真,完成了平台在复合运动下的运动学正、逆解分析和动力学分析,得出平台的运动特性,对比分析了防扭臂结构对平台动力学性能的影响,为平台结构设计和运动控制提供了实用依据。物理样机试验表明,该并联平台能够准确模拟汽车驾驶过程和运动状态,成本低廉,响应速度快,运动精度较高,有较大的应用价值。     

宏微复合平台的微运动动态模型研究

宏微复合平台常应用于大行程运动和高精度定位的场合。基于对宏微复合驱动技术的的分析及研究,提出了一种音圈电机与压电陶瓷复合驱动的宏微复合运动平台结构,其中微运动平台采用压电陶瓷驱动和弹簧预紧,具有结构简单、分辨率高、刚度高和响应速度快等优点。针对微运动平台的主动控制问题,考虑压电陶瓷驱动器驱动电路以及滑块与摩擦复合作用的影响,建立微运动平台动态模型。通过微运动平台动态特性的实验研究,分析滑块与摩擦复合作用对微运动平台平稳性的影响。结果表明,该模型可快速缩短平台到达稳定的时间,满足平台精密定位要求。     

基于ADAMS的三自由度汽车运动平台仿真分析

以三自由度汽车运动平台并联机构为研究对象,运用ADAMS软件建立由动平台、定平台、电动缸等构成的汽车运行虚拟运动平台。对汽车运行状态进行分析和分解,例如转弯、加速、下坡等,通过三自由度设计模拟汽车运行时驾驶人员的动感。完成了3种主要运动的正逆解、运动学仿真和分析,并导出关键点坐标值表格,为物理样机的设计制造提供可靠的数据支持和理论参考。     

一种三自由度电动仿真平台的设计

介绍一种由伺服电动缸驱动的三自由度运动平台。详细叙述了3RPS并联机构的运动学反解,设计了电气控制系统。采用经典PID双闭环控制,经试验验证表明,充分利用计算机的计算特性,设计合适的控制软件,采用低成本、易维护的电动缸也可以达到和液压缸一样良好的控制性能。     

基于ADAMS的三自由度运动平台运动学分析

针对一种三自由度运动平台,实现了复杂机械在ADAMS中的虚拟样机建模,使运动平台的整个运动过程直观化,并对建立的虚拟样机模型进行仿真。仿真结果表明,所建立的虚拟样机模型精确,仿真结果达到预期要求,并为并联机床的运动学、动力学、控制等后续研究奠定了基础,对复杂机构运动学规律的分析研究具有一定的意义。     

超高加速宏微运动平台振动能量分析

针对宏微运动平台加速度难以提升的问题,采用串联思想,构建了一种以"多宏+单微+多宏"驱动的浮动定子式的超高加速宏微运动平台。首先介绍了超高加速宏微运动平台的结构组成并搭建了其整体动力学模型。其次,从振动能量角度出发,选取不同驱动方式和浮动定子模式,并通过改变不同音圈电机的级数n,探究了平台系统振动能量衰减率的变化规律。最后,通过选取n=1的超高加速宏微运动平台作为试验对象,试验结果表明:当分别采取双浮动定子模式和单浮动-单固定模式时,系统振动能量衰减率β11和β21分别约为89.32%和82.6%,与仿真分析结果误差分别约为3.75%和9.03%。因此,采用多级浮动定子模式的超高加速宏微运动平台具有较好的振动抑制效果。     

基于Pro/E和ADAMS的三自由度运动平台仿真分析

在Pro/E环境中建立三自由度平台的三维实体模型,将模型通过Mechanism/Pro接口程序导入ADAMS中。通过对虚拟样机模型进行动力学分析,仿真得出两种三自由度平台关键构件的承载情况,并利用以上获得的数据对比分析两种方案各自的优缺点。     

三自由度机械手的仿真研究

分析介绍了机械手的结构组成及工作原理,利用D-H法对机械手的运动特性进行了数学分析,基于SolidWorks建立机械手的三维模型,并将其导入ADAMS之中模拟各个关节在极限速度下的工作状况,得到了各零部件的运动特性参数曲线并分析其运动规律。介绍了利用ADAMS求解机械手运动学逆解的方法在此基础上联合MATLAB对机械手的跟踪性能进行仿真研究,结果表明机械手具有良好的跟踪特性,仿真的结果为机构的优化设计和样机制造提供了参考。     

三自由度模拟运动平台洗出算法研究

为解决经典洗出算法无法在三自由度模拟运动平台上得到很好应用的问题,提出了一种适用于两转一移并联运动平台的新洗出算法。首先建立3-PRS并联机构的运动学模型,其次通过引入牵连运动线速度与欧拉角角速度转换矩阵设计一种新的洗出算法,最后在MATLAB/Simulink中建立人体前庭系统模型和新洗出算法的仿真模型,并进行仿真分析。结果表明,本文提出的三自由度平台洗出算法行之有效,并具有与经典六自由度平台洗出算法相近的动感模拟逼真度。     

宏微运动平台连接架的多工况动力学特性分析

为探究宏微运动平台连接架在多工况下的动力学特性,针对宏微运动过程中的连接架进行了多工况受力分析。利用有限元方法,对各个工况下的连接架开展静态和动态分析与计算,得到了相应的应力和变形分布,并获得了连接架最大应力和变形随载荷变化的规律。通过计算振动模态,得到了前6阶固有频率和振型。利用锤击法进行测振实验,实验结果验证了仿真数据的正确性。     

超高加速度宏微运动平台连接臂的疲劳分析及优化设计

提高连接臂的疲劳寿命对于宏微运动平台超高加速度和超精密定位的实现起着非常重要的作用。文中针对超高加速度宏微运动平台关键部件连接臂展开研究：采用SolidWorks软件搭建连接臂模型,通过有限元分析软件ANSYS Workbench对连接臂进行静力分析、疲劳分析。为了提高连接臂疲劳寿命,以满足连接臂的工作要求为约束条件,以连接臂的质量最小、寿命最高为优化目标进行拓扑优化研究。基于拓扑优化结果,对模型进行优化,所获得的优化后的连接臂模型与优化前模型进行对比,结果表明优化后的连接臂在质量减少的同时大幅提高了寿命,这为超高加速度宏微运动平台实现超精密定位提供了理论支持。     

一种三自由度运动平台及其控制系统

提出一种三自由度运动平台,能实现绕X和Y轴两个转动自由度以及沿Z轴的平动自由度。其驱动系统采用阀控缸液压作动器,其测控系统采用多机控制方式,上位机和下位机之间通过以太网进行通讯。该平台具有结构简单可靠、自动化程度高等优点。     

新型拼装机器人运动仿真与末端执行器微运动分析

根据生产实际要求,设计了一种新型拼装机器人.利用三维参数化设计软件建立与物理样机相似的三维实体装配模型,对整体机构运动进行了实体运动仿真.编制Matlab仿真计算程序,对机器人末端执行器的微运动进行运动学正、逆问题分析.     

凸轮控制的三自由度并联机械手的设计与分析

基于并联机构理论设计了一种凸轮控制的单动力输入三自由度并联机械手,对其进行运动学研究,完成了该机械手的自由度分析、求得运动学正逆解。在此基础上,完成了凸轮的参数化设计。最后用Pro/E进行运动学仿真,验证了设计的正确性,为机械手的速度、加速度模型的建立,工作空间以及奇异性分析提供理论依据。     

三自由度平台电液比例闭环控制系统

介绍了一种价格低廉的由计算机控制的三自由度电液比例控制模拟船舰平台。对该平台的结构、电气控制、控制软件也作了简单介绍。可供同类型的设计参考。该文的研究表明，充分利用计算机的控制特性及软件的资源，由大死区的电液比例阀构成的闭环控制系统也可以获得较好的控制性能。     

船舶三自由度运动试验平台控制系统设计与仿真

对船舶三自由度运动试验平台液压伺服控制系统进行了设计。引入PID控制对液压伺服控制系统进行校正和补偿。并且应用AMESim软件对液压伺服控制系统进行建模和仿真,仿真结果满足控制精度和使用要求。为三自由度模拟试验平台的设计和改进提供了一个参考。