3-RPS控制位置用并联机器人机构的位置反解

系统研究了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构的位置反解问题。文中首先揭示了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点,然后应用文［１］提出的用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的一条新原则,给出了该机构位置反解的高效算法。对于给定的输出,３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解的数目为６４（对于一般形式）、３２（当机构有且仅有一个最简ＲＰＳ支路时）、１６（当机构有且仅有两个最简ＲＰＳ支路时）、８（当机构各个支路均为最简ＲＰＳ支路时）,这些位置反解可分别通过跟踪６４、３２、１６和８条同伦路径得到。     

差动螺旋与行星螺旋机构的分析

本文主要根据机构组成原理和相对运动原理,分析并论证了通常被称为“差动螺旋机构”的三构件复式螺旋机构,实质上应称之为“行星螺旋机构”。从机构的组成和运动关系等方面,分析了差动螺旋机构的构造条件和运动方程,并对行星与差动两螺旋机构进行了比较。     

3-RPS 并联机构运动分析

并联机构由于存在闭环,其运动分析相对比较复杂,通常可以用矢量法、矩阵法等,本文采用增加变量的直角坐标、然后逐个约束变量的方法。本文给出３－ＲＰＳ并联机构三个独立输入参数和三个独立输出参数的速度和加速度的显式数学模型,推导简单,易于程序化。     

并联机构的螺旋理论坐标简化方法

螺旋理论求解并联机构时,运动螺旋通常采用6个坐标表示。但是,对于某些并联机构,其所有的运动螺旋存在相同的恒为零的坐标。求解这些特殊的并联机构时,可将这些恒为零的坐标去掉,对坐标进行简化。用简化后的坐标表示运动螺旋求解并联机构,相当于对问题进行了降维处理,从而简化了求解过程。转动副的特殊轴线方向以及移动副的特殊移动方向会使得表示它们的运动螺旋中某些坐标恒为零,根据运动螺旋中恒为零的坐标数以及恒为零的坐标次序不同,对运动副进行分类。对这些运动副进行组合,构成单开链,进而综合出所有的可简化成3个坐标表示的三自由度并联机构,给出了这些机构的运动螺旋的简化坐标及反螺旋计算公式,并给出了部分机构的简图。采用简化后的坐标求解这些并联机构,可有效地简化分析过程,降低求解难度。     

3—RPS控制位置用并联机器人机构的反解

系统研究了－ＲＰＳ控制位置并联机器人机构的位置反解问题。文中首先提示了３－ＲＰＳ控制位置用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点,然后应用文［１］提出了用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的一条新原则,给出了该机构位置反解的高效算法。对于给定的输出,３－ＲＰＳ控制位置并联机器人机构位置反解的数目为６４（对于一般形式）、３２（当机构有且仅有一个最简ＲＰＳ支路时）、１６（当机械有助仅有两个最简Ｒ     

基于螺旋理论的三棱锥折展机构构型综合与组网

研究折展单元机构构型综合对于可展开天线机构创新设计具有重要意义。根据三棱锥折展单元机构多运动输出期望公共运动和期望同步运动自由度要求,基于螺旋理论约束综合法,完成机构公共运动和耦合同步运动支链的构型综合,获得了多种基本折展单元构型,并结合应用实际确定一种优选三棱锥折展单元机构。根据3RR-3RRR单元折展机构的组网方式和组网运动的要求,采用螺旋理论进行了运动副的构型设计和优化,综合出一种具有耦合自由度的高刚度三棱锥折展单元组网机构。所采用的构型综合方法实现了螺旋理论约束综合法在折展机构构型综合中的应用,为具有多运动输出部件耦合运动要求的机构综合研究提供参考。综合得到的机构适用于星载构架天线反射器等空间曲面支撑类机构应用需求,具有广泛的应用前景。     

滚珠螺旋机构

螺旋机构具有结构简单、傅动比大、可以自锁等许多优点,因此在机械制池中,通常用它来将旋转运动转换成直线运动或作相反的转换。但是,普通螺旋机构中的摩擦是滑动摩擦,所以摩擦损失较大、磨损较快和效率较低。三十年代,尼柯诺夫曾经造出利用滚动摩擦代替滑动摩擦的螺旋机构(前者在下文称为滚珠螺旋机构,后者称为普通螺旋机构)。随着理论研究和制造技术水平的不断提高,这种机构目     

基于SolidWorks/MATLAB的螺旋机构的运动研究

螺旋机构是机械行业所有机构中(即连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、槽轮机构、螺旋机构等)的一种重要的基础机构,理论性和工程性都比较强,有减轻劳动强度和提高工作效率的功能。而对螺旋机构的运动进行分析研究是一个不可或缺的环节,许多螺旋机构只有在实现其运动分析与仿真时才有其应用的价值。通过机构的运动分析与仿真,不仅能够更好地了解和掌握螺旋机构的基本的理论知识,而且能够提高机械机构设计的效率和质量。     

三自由度3－RPS并联机器人操作器的瞬时独立运动分析

讨论了具有三自由度的３－ＲＰＳ并联机器人机构的独立运动及其与机构结构设计的关系。根据这种机构的结构特点，给出了操作平台的输出运动参数的三个运动约束方程，并且建立了三个独立输出运动参数和三个独立运动输入参数之间的一阶速度影响系数矩阵的显式数学模型，分析了机构的独立运动与机构结构设计的关系，并给出了这种机构的操作平台的瞬时运动螺旋的确定方法，为这种机构的运动学特性分析及其机构结构设计提供了简便有效的数学工具     

三自由度3－RPS并联机器人操作器的瞬时独立运动分析

讨论了具有三自由度的３－ＲＰＳ并联机器人机构的独立运动及其与机构结构设计的关系。根据这种机构的结构特点，给出了操作平台的输出运动参数的三个运动约束方程，并且建立了三个独立输出运动参数和三个独立运动输入参数之间的一阶速度影响系数矩阵的显式数学模型，分析了机构的独立运动与机构结构设计的关系，并给出了这种机构的操作平台的瞬时运动螺旋的确定方法，为这种机构的运动学特性分析及其机构结构设计提供了简便有效的数学工具     

一种变胞机构--魔术花球的自由度分析

介绍了一种常以手工艺品形式出现的可高度展开、折叠的变胞机构。通过去除不影响机构自由度的运动子链,进行了机构的结构分解,得到了空间并联四分支及三分支机构等基本运动链。运用旋量理论对各运动子链进行了虚约束和公共约束的判定,计算了它们的自由度。基于对魔球机构结构分解和虚约束的系统分析,提出了魔球机构自由度分析的理论基础,得到了其自由度及特点。应用回路连接矩阵对结果进行了验证。     

螺旋理论在空间机构运动和动力分析中的应用

本文用正交螺旋法对一自由度单环空间机构的运动分析进行了研究,导出其速度和加速度的计算公式,在此基础上又对其动力分析进行了研究,从而扩展了螺旋理论的应用。     

STUDY OF REGULARITY OF GENERAL-LINEAR-COMPLEX SINGULARITY OF 3／6-STEWART MECHANISM

The general-linear-complex singularity of Stewart mechanism is a very important problem in the parallel manipulator. Its general regularity is not found yet during the past two decades. StOnge and Gosselin pointed out that the singularity locus of the Stewart mechanism at some given orienb-tions of the moving platform should be polynomial expressions with varied degrees in 2000, but they didn't formulate the expression. Based on the kinematics singularity principle and the geometry cond-tion proposed by Huang Zhen in 1999, firstly the singularity equation in degree two is derived. It is a hyperbola when the orientation of the moving platform is given. This result is also proved using screw theory. Then some singularity surfaces are gotten in three-dimensional space. This result is of impcr-tant significance.     

滑阀真空泵振动机理的研究

对滑阀真空泵的振动机理进行研究，用谱分析和波表分析等技术识别泵的振源；对泵进行动力分析，定量计算振动力的大小。为进一步控制滑阀泵的振动，改进设计提供依据。     

平面并联机构的残余振动控制

针对残余振动限制并联机构高速、高精度应用必须抑制残余振动的特点,以一个2自由度平面并联机构为研究对象,研究抑制其残余振动的方法。采用矢量法进行运动学分析,推导出动平台和各支链的速度和加速度,进而利用虚功原理建立动力学模型。为减少电动机动态对整个动力学系统的影响,每个输入轴分别单独设计一个PD(比例—微分)控制器,整个动力学系统包括这些PD控制器。根据试验测得的系统固有频率和阻尼比设计ZV(零振动)整形控制器。为验证ZV整形控制器的效果,对动平台单步移动情况下并联机构的响应进行仿真。仿真表明,输入整形控制可以显著减小并联机构中的残余振动,这种控制方法同样适用于其他类型的并联机构。     

球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式.     

新型车削平面机床运动机理

探讨了一种新型车削平面运动机床的运动机理,即定轴轮系的旋轮线原理。首先建立了定轴轮系旋轮线的公式,在此过程中先应用坐标变换方法推导出了简单定轴轮系旋轮线的方程,并利用计算机画出了一些典型图形, 研究了旋轮线的性质、形状与传动比、尺度参数和初始角的关系。再根据定轴轮系的传动性质,建立了一般定轴轮系的旋轮线方程。然后利用点的速度合成定理推导出车削平面传动比方程,利用切削过程的对称性得出了一个旋转周期内工件和刀具的转速比。最后,对车削平面传动比方程进行了仿真,绘出切削过程中刀尖在工件上的轨迹和整个周期中刀尖在工件所固结的坐标系中的轨迹,所得结果验证了传动比公式。     

大型射电望远镜馈源定位3T索牵引并联机构分析与设计

在新一代大型射电望远镜的机构设计中,由于馈源质量的大幅降低,在馈源定位的设计中,提出采用四绳索牵引并联机构,牵引馈源舱实现三个方向的平动运动,达到加大馈源工作空间的目的.为了研究非线性绳索控制机构中的尺度优化设计问题,在已知馈源舱位置的情况下,为解决由于绳索自重导致的悬链线问题,通过将悬链线简化成抛物线的方法,解决悬链线带来的高度非线性静力平衡方程组的求解问题,得到简化的静力学平衡方程.通过建立的简化静力学平衡方程,求解出四绳索牵引并联系统的工作空间与设计参数间的关系,并使用一种以力优化为目标的优化算法得到工作空间中四绳索静力平衡下的精确索拉力和伸长量.通过综合考虑满足条件的参数,最终给出满足设计要求的机构优化尺度参数.     

磁性液体往复运动密封耐压公式的理论研究

为了正确得出和验证磁性液体往复运动密封耐压公式,研究了磁性液体往复运动密封中磁性液体的运动机理,利用有限元法分析了密封件的磁场分布及静止耐压能力。利用磁性液体动力学的Navier-Stokes方程与电磁学中的麦克斯韦方程联立推导了磁性液体往复运动密封的耐压公式。在往复运动密封试验台上验证了转速、行程等参数对密封耐压能力的影响。     

光固化快速成形过程中树脂固化零件变形的数值模拟

根据光固化快速成形过程中的零件变形机理及薄板小挠度温度应力理论,详细分析板状零件成形的翘曲变形,得到光固化快速成形过程中树脂相变收缩的力学等效模型,给出板状零件在成形过程中的时变刚度表达式、光固化等效相变收缩力与树脂材料常数间的关系式。结合力学等效模型利用有限元软件ABAQUS对双层板状零件和桥式零件的成形过程进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明数值模拟结果与试验结果相当一致,从而可实现成形零件实际变形的可预测性,也可为改进工艺、提高成形零件的精度提供理论支持和量化依据。