混合驱动五杆机构动态静力分析的向量键合图法

为提高混合驱动连杆机构动态静力分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。基于平面移动铰的运动约束条件,建立了更加简明的平面移动铰向量键合图模型。根据混合驱动五杆机构构件间的邻接关系,将平面运动刚体、旋转角及移动铰的向量键合图模型组合起来,建立了混合驱动五杆机构向量键合图模型。针对微分因果关系及非线性结型结构给该类机构自动建模与动力学分析所带来的代数困难,提出了有效的增广方法。在此基础上,推导出更加简明实用的系统驱动力矩及运动副约束反力的统一方程,实现了混合驱动五杆机构系统计算机辅助动态静力分析。通过实际算例说明了所述方法的可靠性及有效性。     

平面复合连杆机构设计及可动性分析

由于设计尺寸不合理,复合机构在工作过程中产生奇异导致机构失效,因此在复合机构的设计过程中可动性分析是必要的环节;大量的研究成果是针对平面铰链机构的分析设计,而平面复合机构的研究工作相对较少。通过解析法推导出曲柄滑块机构曲柄和连杆的解析式以及通过矢量环方程法推导出五杆滑块机构杆长解析式,并将曲柄滑块机构和五杆滑块机构装配,对装配后的复合机构进行可动性分析,得到复合机构的杆长关系。为快速、准确的设计此类复合机构提供了一种新的方法。     

平面3-DOF PRR-RRP型六杆机构的曲柄存在条件

针对平面3-DOF PRR-RRP型六杆机构,引入虚杆概念。通过虚杆等效方法,将六杆机构等效为四杆杆链。基于Grashof定理,全面分析了PRR-RRP型六杆机构各构件长度与曲柄存在的关系。根据机构的装配关系,推导出不同杆长关系下的曲柄存在条件,并给出判定PRR-RRP型六杆机构曲柄的程序流程图。该条件为平面3-DOF PRR-RRP型六杆机构的设计与优化奠定了基础。     

平面闭链五杆机构柔性工作空间的研究

工作空间的研究是平面闭链机器人的基本问题之一。应用隐函数定理,推导出平面闭链五杆机构柔性工作空间边界的条件,即输出杆与相连的连架杆重合或拉直,以及另一连架杆与相连的连杆重合或拉直。然后利用两个开链二杆的工作空间的交集和四杆机构连架杆的转动范围,分析平面闭链五杆机构满足工作空间边界条件的边界曲线的构成。在此基础上建立相应的数学模型,提出平面闭链五杆机构的工作空间求解算法。最后,通过算例验证了数学模型的正确。     

二自由度平面五杆机构的双曲柄存在条件

首次划分了二自由度平面五杆机构双曲柄存在的充分条件和必要条件。根据格拉肖夫定理推导出二自由度五杆机构的双典柄存在充分条件;根据装配条件推导了二自由度五杆机构的双曲柄存在原必要条件。     

混合驱动平面五杆机构的点位对应综合及其PD控制

本文主要研究了利用混合驱动平面五杆机构实现点位对应和控制问题,在分析了五杆机构的误差、可动性、构形选择、动力学模型的基础上,提出了该五杆机构的优化模型和动力学模型的简化方法.最后给出了简单的PD控制算法.     

基于DE优化方法的混合驱动平面五杆机构实现点位对应综合

主要研究了利用混合驱动平面五杆机构再现给定轨迹曲线的问题,在分析了五杆机构的误差、可动性、构形 选择和伺服电机的选择与控制的基础上,提出了该五杆机构的优化模型。并用DifferentialEvolution(DE)算法进行 优化设计。最后给出了设计示例,证明该优化方法是可行的。     

混合输入五杆机构运动性能的分析

混合输入五杆机构是最简单的平面并联机器人。根据混合输入五杆机构的三种机构类型 ,确定它们各自的求解空间 ;按照全局运动性能指标 (GCI)定义 ,推导出混合输入五杆机构的运动性能指标的数学模型 ,利用此数学模型和混合输入五杆机构的工作空间的特征 ,建立混合输入五杆机构运动性能的计算算法及求解空间的运动性能图谱。最后 ,给出混合输入五杆机构运动性能的分析实例     

混合驱动五杆机构的轨迹特性研究

混合驱动五杆机构的轨迹特性体现它的柔性能力。首先分析不同柔性工作空间的混合驱动五杆机构轨迹设计的准则，然后分析混合驱动五杆机械轨迹的局部点设计准则，提出轨迹局部点的特性。根据这些特性，进一步分析在整个轨迹设计的范围内，轨迹的变化率的可行域，为混合驱动五杆机构的轨迹设计提供重要的设计约束。最后，给出设计算例验证本文理论的正确性。     

混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究

从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手 ,给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件 ,并据此对平面五杆机构的构型进行了分析 ,得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的条件 ;并借助于计算机机构仿真的方法 ,研究了双曲柄混合输入五杆机构的连杆曲线随机构尺寸参数和运动参数变化的新规律。     

混合驱动平面五连杆机构优化设计与迭代学习控制

对混合驱动平面五连杆机构进行了优化设计和轨迹跟踪迭代学习控制研究.首先,以伺服电机角加速度波动最小为目标函数,应用遗传算法对混合驱动平面五连杆机构参数进行优化设计;其次,对混合驱动平面五连杆机构进行轨迹跟踪指数变增益D型和闭环PD型迭代学习控制研究;最后,结合实例进行混合驱动平面五连杆机构轨迹跟踪数值仿真.结果表明,迭...     

实现变传动比成组轨迹的混合驱动机构的综合

改变混合驱动五杆机构的尺寸参数和运动参数，可以得到不同的连杆曲线；因此可以采用混合驱动五杆机构实现具有不同传动比要求的、成组的连杆曲线。本文建立了实现成组轨迹的混合驱动机构的综合模型，实现了具有不同传动比要求的成组连杆曲线综合。     

Error modeling and sensitivity analysis of a hybrid-driven based cable parallel manipulator

This paper deals with the error modeling and sensitivity analysis of a hybrid-driven based cable parallel manipulator (HDCPM). The HDCPM has the advantages of both cable parallel manipulator and hybrid-driven planar five-bar mechanism. Kinematics analysis and error modeling are performed based on closed loop vector conditions and direct differential method. The error model derived for the proposed HDCPM has the ability to account for the original errors from kinematics parameters. In addition, the sensitivity analysis is also carried out to investigate the effects of 36 error sources of kinematics parameters on the end-effector of the HDCPM. A detailed example of the sensitivity of the end-effector's position coordinates for the HDCPM is presented in order to demonstrate the validity of the error modeling and sensitivity analysis developed.     

混合驱动柔索并联机器人的设计与分析

为了使柔索并联机器人高效率、大负载、高性能的运动输出,根据并联机器人机构结构综合理论,设计一种新型混合驱动柔索并联机器人机构,给出机构虚拟样机模型,该机构通过混合驱动平面五连杆并联机构驱动柔索牵引末端执行器完成期望轨迹跟踪运动。基于牛顿—欧拉方法,建立混合驱动柔索并联机器人系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,混合驱动柔索并联机器人机构设计合理,数学模型正确,为混合驱动柔索并联机器人物理样机设计制造和控制系统的设计提供了理论依据。     

基于遗传算法的混合驱动铰链五杆机构的优化综合

在对铰链五杆机构进行正运动学及动态静力分析的基础上,采用遗传算法,分两步完成了精确实现给定轨迹且具有较好动力性能的混合驱动铰链五杆机构的优化综合。第一步:在假定伺服电机与常规电机匀速转动的前提下,进行五杆机构的尺度综合;第二步:保证第一步所得机构尺度参数不变,兼顾伺服电机的功率最小,运用Bezier曲线拟合伺服电机的运动规律,进行伺服电机动力性能的优化综合。给出的优化综合实例表明了该方法的有效性。     

混合驱动五杆月球车动力学分析

根据月球车腿式移动机构的优点,针对混合驱动五杆月球车用拉格朗日法推出混合驱动五杆月球车的动力模型,得出各杆线速度和驱动力的表达式。通过设置具体参数对混合驱动五杆月球车模型进行分析,得出了混合驱动月球车的五杆机构运动仿真图、主动关节等效惯量,耦合惯量和驱动力矩的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的主动关节等效惯量、耦合惯量和驱动力矩的影响较大。     

含变自由度力自适应复位组合柔顺副的汽车门锁机构

基于提出的新型变自由度组合柔顺副,构建了具有奇异位置运动确定和力适应复位特征的变自由度柔顺五杆机构。根据不同驱动方式和不同限位边界,该柔顺机构可实现铰链四杆机构、平面五杆机构、曲柄摇块机构和摆动导杆机构4种运动模式及模式间切换。为了单驱动实现电动开启、电动保险,新型柔顺机构构造的电动开启支链通过多运动模式完成汽车门锁的多工况确定运动及复位运动。各工况下柔顺副扭簧中心槽内的漂移量作为机构柔顺适应性指标,可衡量柔顺支链与其他支链的运动兼容性。     

计算机辅助几何法分析平面五杆机构运动的研究

提出了用计算机辅助几何法分析平面五杆机构的运动,运用该方法进行了运动分析。先采用CAD的几何约束、尺寸约束、尺寸方程和尺寸驱动技术,构造五杆机构的模拟机构;再用两个相同且彼此靠近的模拟机构,构造速度模拟机构,求解机构上确定点的速度和角速度;最后用两个相同且彼此靠近的速度模拟机构,构造加速度模拟机构,求解机构上确定点的加速度和角加速度。计算机模拟结果与解析法的结果比较表明,该方法具有简单、快捷、直观、求解精度高的优点,而且可以完成复杂机构的运动分析,为平面连杆机构运动分析提供了更有效的工具。