基于螺旋理论的少自由度并联机构自由度分析

少自由度并联机构自由度的减少本质上是因为受到分支施加的结构约束的合成作用决定。运用螺旋理论描述单个分支约束及所有分支约束的合成,并从几何上直接分析约束的线性相关性,判别出机构自由度的性质,同时给出公共约束,冗余约束存在的几何条件和相应的判别计算公式,在此基础上得到普遍适用于少自由度并联机构自由度计算的修正Grtibler—Kutzbach计算公式和一种等价的完全依靠约束分析的自由度计算公式。笔者提出的方法不仅适用于对称少自由度并联机构,也适用于非对称少自由度并联机构。     

带冗余度并联机器人的特性分析

首次分析了带冗余度的并联机器人的运动学特性与动力学特性,根据其结构特点,给出了对于不同优化目标的输入运动规划方法.     

柔性蠕动管道机器人的力学特性分析

为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳、可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和力学特性分析.该机器人由前机体、导向头、后机体、柔性弹簧轴和行走轮组成,在管道中可实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化.通过机器人运动特性分析,对机器人在管道内行走时的支撑力、行走牵引力及通过弯管时的受力进行了分析,并分别建立了数学模型.根据机器人驱动力和阻力的分析结果,推导了机器人蠕动行走的条件.搭建了实验测试平台,对机器人进行实验的结果证明了设计和分析的有效性.     

并联机器人的理论及应用研究

并联机构刚度大,承载能力强,精度高,运动惯性小,备受人们关注。对并联机器人的理论、应用研究及国内外发展现状进行了详尽综述,指出并联机器人理论及应用研究领域有待深入开展的研究工作方向。     

机器人手臂结构的力学特性分析及其优化

本研究采用高精度的数学分析方法,对机器人手臂进行动、静特性分析。在此基础上建立机器人手臂优化设计的目标函数。并采取迭代重分析次数最少、搜索最快、效率最高的优化方法,对机器人手臂进行最优设计。通过对典型手臂的设计计算,验证了该方法的正确性和实用性。其设计结果既提高了机器人手臂的刚度,又减轻了重量,达到了预期目的。     

基于螺旋理论的3-RRR并联机构设计与仿真

基于螺旋理论分析了一种3-RRR并联机构的自由度和构型.通过分析动平台和各分支机构的约束螺旋系,构造3-RRR串联分支,运用修正Crübler-Kutabath公式计算出其自由度满足3个转动自由度.基于虚拟样机技术建立3-RRR并联机构虚拟仿真模型,进行正向运动学仿真和工作空间分析,从而找到该机构存在的缺陷,为少自由度并联机构运动学和动力学分析提供保证.     

基于遗传算法的Stewart并联机器人位置正解分析

充分利用Stewart并联机器人位置反解容易获得这一特性,把较难的Stewart并联机器人位置正解问题转化为一个优化问题,考虑到遗传算法的全局优化特性,提出了基于遗传算法的Stewart并联机器人位置正解方法. 仿真实例证明了所提方法具有很高的计算精度,彻底克服了采用数值解法求解Stewart并联机器人位置正解时,解的精度受初值影响较大的缺点.     

基于火积耗散理论的并联热管传热特性仿真分析

根据火积耗散理论,建立了热管内气液二相介质的火积耗散率数学表达式,并将其编译成C语言程序嵌入到Fluent计算中,模拟分析并联分离式重力热管的传热特性.研究结果表明：热管传热过程中的不可逆损失主要由温差传热和相变两部分组成,在热管冷凝段,相变火积耗散数集中分布在热管顶端,约占冷凝段总火积耗散数的97.7%;此外,热管内总火积耗散数与加热功率呈正相关,随着加热功率的增加,热管内总体的不可逆程度增大.