混合驱动五杆机构实现给定轨迹的参数优化设计

在混合驱动五杆机构运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小为目标函数,结合双曲柄的存在条件建立了实现给定轨迹的优化设计数学模型,通过对一个示例优化设计得到了混合驱动五杆机构的尺寸参数和伺服电机的输入转角函数。     

混合驱动压力机九杆机构的可动性分析

混合驱动机构采用常规电机和伺服电机共同作为驱动源,其中伺服电机提供较小动力并作调节使用,而常规电机提供主要动力,两种输入通过一个多自由度机构合成实现预定输出。对混合驱动系统的研究首先应确定混合驱动机构是否具有可动性,以九杆机构为对象来分析混合驱动压力机机构的可动性。通过两步分析得到可动性条件,首先通过对机构的奇异性分析,得出机构不出现奇异性的条件;然后结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可动性的充要条件,对整个机构的每个环路进行可动性进行分析,综合两步最后得出该机构的可动性条件。     

混合驱动七杆飞剪机构的优化设计

二自由度混合驱动机构利用不同性质的电动机(常速电动机和伺服电机)来共同驱动二自由度闭链机构,以得到所需要的输出运动,是介于单自由度传统机构和多自由度全伺服机器人机构之间的一类新型机构,可实现有限柔性。将混合驱动七杆机构型应用于飞剪机构设计,分别对混合驱动五杆机构和上剪刃刀架构件进行优化综合,利用混合驱动能同时实现轨迹与速度同步精确控制的优势,以改善飞剪机构的剪切性能。     

混合驱动拉深压力机运动学优化综合与仿真

提出了用于拉深工艺的混合驱动压力机的机构构型,并对其进行了正运动学分析;建立了混合驱动拉深压 力机优化设计的数学模型和方法。首先优化综合机构的几何参数,再用10次Bezier曲线优化伺服电机的运动规 律,从而可使滑块的输出运动能实现一组较理想的轨迹,通过仿真结果分析了混合驱动拉深压力机的优点。     

混合驱动五杆机构控制方法的实验研究

应用封闭矢量法对已知尺寸和输出轨迹的混合驱动五杆机构进行了逆运动学分析,得出机构两原动件的输入运动规律。在确定恒转速原动件运动规律基础上,计算机构经过相临轨迹点的时间,给出了伺服电机的运动规律。并对混合驱动五杆机构连杆角速度的控制进行了实验研究,得到在不同PID参数下连杆角速度的实测值。结果表明:根据给定轨迹,设计机构输入规律,应用控制方法对混合驱动机构进行控制,机构输出构件的角速度误差较小。     

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...     

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。     

混合驱动平面六杆机构动力学分析

混合驱动平面六杆机构具有两个自由度，其动力学模型是一个高度非线性强耦合系统。通过分析平面六杆的动力学特性，建立了基于拉格朗日方程的混合驱动平面六杆机构系统动力学模型，并对动力学模型的特点进行分析。     

识别平面多杆混合驱动机构的元桁架消去法

对于平面2自由度九杆机构,混合驱动机构的识别是其研究与应用的难点.文中提出了一种基于消去元桁架的混合驱动机构判断方法.先确定一个原动件,然后通过消去元桁架得到原动件组合,在此基础上根据连架杆和非连架杆判断准则确定混合驱动机构.以七杆机构为实例,验证了该方法的有效性.最后将该方法运用于平面九杆机构,以机构的3种自由度类型为基础,考虑连架杆输出和非连架杆输出两种情况,分别得到10种和33种混合驱动机构,为平面九杆混合驱动机构的分析与设计打下了基础.     

并联机构机电耦合动力学计算

并联机构动力学模型是一个多输入、多输出、非线性、强耦合的复杂机电系统,目前还没有一个成熟的并联机构动力学建模和仿真计算方法.针对三自由度并联机构,建立了包括机械机构、伺服电机一体化的动力学模型.最后在设计好的运动平台轨迹下,计算了移动腿的位移、驱动电机的负载转距;分析了移动腿的误差.计算机仿真结果展示了控制器对机构位移和伺服电机转距良好的控制.     

混合驱动压力机正运动学分析的研究

混合驱动压力机的基本思想是将伺服电动机引入驱动系统,因而能够提供多组输出运动规律,以满足不同的压力 加工工艺要求。应用回路矢量法,对混合驱动压力机的正运动学进行了分析。     

Gravity balance mechanism for a spatial robotic manipulator

A gravity balance mechanism for spatial robotic manipulator is proposed. In this design, a parallelogram linkage mechanism, pulleys and springs are utilized to accomplish the balance. As a passive structure, it needs no motors or actuators, and safety is another great highlight of the mechanism. The balance mechanism can solve the balance problem of both planar 2-link mechanism and spatial 2-link mechanism (a roll-pitch-yaw-roll 2-link mechanism) by adding a rotational degree of freedom. This is a more simple and effective method to solve the balance problem of spatial linkage system, especially the linkage system of multi-degree of freedom joint. And the mechanism can be extended to solve a multilink balance problem.

     

混合驱动机械系统在考虑速度波动情况下的重新规划

混合驱动机械系统是一种机电混合系统,同时具有高承载能力、高效率和适度柔性的优点。为降低机电系统的制造成本和控制难度,采用不可控的三相交流电机作为混合驱动机械系统的主电机,考虑交流电动机的速度波动,采用合理的方法预测两台电机的理想角位移和角速度,以之作为控制目标进行离线动力学仿真,使主副曲柄在每个周期保持固定的相位关系。以一种二自由度七杆混合驱动机械系统为例做了动力学分析。分析结果表明,在采用不可控交流电机提供系统主要的扭矩和运动时,运用预报校正方法,将求解机电系统动力学方程与预测控制的期望值相结合,可以保证主曲柄和副曲柄之间由运动学规划得到的理想相位关系,从而实现了简化系统控制,降低制造成本的目标。     

混合驱动机构研究进展与发展趋势

混合驱动机构是可控机构的一种,其适度柔性以及降低驱动与控制成本的特性与优势使其成为现代机构学的重要研究分支之一。随着对混合驱动机构研究的深入,混合驱动机构理论和应用也不断地发展和创新。对现有的研究成果加以分析和总结将有利于促进混合驱动机构理论和应用的进一步发展。分析混合驱动机构的内涵,分别论述双自由度和多自由度混合驱动机构的研究进展,主要包括:混合驱动机构的构型设计与可动性、混合驱动机构的轨迹特征、混合驱动机构的运动学、混合驱动机构的动力学及混合驱动机构的应用等方面的研究进展。提出混合驱动机构研究的关键问题,总结了混合驱动机构的未来发展趋势。研究成果对拓展混合驱动机构的设计空间、开辟混合驱动机构新的应用领域具有重要意义。     

Nonlinear dynamic characteristics of geared rotor bearing systems with dynamic backlash and friction

Effects of the friction and dynamic backlash on the multi-degree of freedom nonlinear dynamic gear transmission system, which incorporate time varying stiffness, are investigated. Firstly, the relationship between gear central distance error and backlash is deduced and the dynamic backlash is defined, subsequently a multi-degree of freedom nonlinear dynamic gear transmission system is developed with dynamic backlash, friction and time varying stiffness. The nonlinear dynamic system is solved by the Runge-Kutta method. The results show that the friction force may enlarge the displacement magnitude and affect the high frequency parts significantly in frequency domain at low speed. But the RMS of the steady response is reduced on the effect of friction. The difference between the constant backlash and the dynamic backlash models is also discussed. The system may enter into previous chaotic motion due to the effect of dynamic backlash. Finally, no impact motion, single-side impact motion and double-side impact motion are also predicted in the new dynamic backlash model.     

基于并联机构的车辆多维减振座椅的设计

车辆系统的振动是典型的多自由度振动,多自由度减振座椅的减振性能是乘员的乘座舒适性的关键。基于并联机构的多维运动原理,构造出一种新型的具有3自由度的汽车并联减振座椅。对该3自由度的汽车并联减振座椅的主体并联机构建立运动学模型,进行了位置理论分析,最后通过ADAMS软件建立减振座椅振动模型并进行减振性能仿真,验证了该减振座椅系统具有良好的减振效果。     

一种3-PRRS柔性微动并联机构的运动学分析

提出一种新型的3-PRRS柔性微动并联机构以适应多自由度微位移运动的需求。以3-PRRS型微动机构为研究对象,在分析其结构特点的基础上,运用螺旋理论对其运动自由度进行了分析,建立了机构位置方程,得到了机构输入量与输出量之间的映射关系。进而基于运动学分析结果,对机构的工作空间进行仿真分析。该机构具有对称性好,结构简单,易于控制等特点。     

Development of Five-Finger Multi-DoF Myoelectric Hands with a Power Allocation Mechanism

To be used as five-fingered myoelectric hands in daily living, robotic hands must be lightweight with the size of human hands. In addition, they must possess the DoFs （degrees of freedom） and high grip force similar to those of human hands. Balancing these requirements involves a trade-off; ideal robotic hands have yet to sufficiently satisfy both requirements. Herein, a power allocation mechanism is proposed to improve the grip force without increasing the size or weight of robotic hands by using redundant DoFs during pinching motions. Additionally, this mechanism is applied to an actual five-fingered myoelectric hand, which produces seven types of motions necessary for activities of daily living and realizes a -60% improvement in fingertip force, allowing three fingers to pinch objects exceeding 1 kg.     

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。     

混合输入五杆机构的综合与应用

混合输入型机构的输入包括实时不可控电机输入和实时可控电机输入。不可控电机提供主要的动力 ,实时可控电机则起运动调节作用 .本文研究了这种机构的尺度分析 ,并以混合调速、轨迹生成和不同性质输入之间的协调分别探讨了这种混合输入五杆机构的实际应用