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。     

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。     

混合驱动五杆机构轨迹规划及常数电机转速的影响分析

运用逆运动学原理和样条函数给出了混合驱动五杆机构的轨迹规划方法,并讨论了常速电机的转速末端执行器和伺服电机加速度的影响,得出了他们之间的数学关系式.给出了算例并进行了仿真计算,验证研究的正确性.     

混合驱动六杆机构的轨迹特性及优化设计

混合驱动机构是一类多自由度机构,是一种柔性机械系统。它的基本思想是采用常规电机和伺服电机作为其动力源,常规电机为系统提供主要动力,伺服电机起运动调节作用,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需要的输出运动。本文首先对混合驱动六杆机构的轨迹进行了分析,然后又在混合驱动六杆机构逆运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小建立目标函数,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六杆机构的尺寸参数。     

混合驱动机构研究综述

总结了混合驱动机构的发展状况,评述了近期发表的文献,并介绍了最新的研究动向。     

弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法

以优化后的四杆机构为受控五杆机构的初始机构;接受控机构学原理,计算精确实现Ｎ点所构成轨迹的受控构件的补偿运动;分析受控五杆机构实现轨迹的动态误差分析;计入动态误差分析后调整补偿运动,并再次分析受控五杆机构实现轨迹的动态误差分析,直到实现轨迹综合误差最小;从而得到弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法。     

精确实现成组轨迹的二自由度连杆机构逆运动学综合问题

研究了精确实现成组轨迹,二自由度连杆机构的逆运动学综合中有关装配方式的种类,装配方式判定及其与机构综合过程的关系,利用最优化方法确定了不同装配方式,满足原动件速度波动最小的合理机构尺寸。     

实现变椭圆轨迹混合输入五杆机构的设计

首先建立混合输入五杆机构实现轨迹的运动学和动力学数学模型 ,然后根据这些模型及混合输入无条件三曲柄五杆机构不等式 ,建立基于可控马达功率最小的混合输入五杆机构实现变椭圆轨迹的优化综合模型。改进遗传算法保证获得全局最优解。综合实例结果表明混合输入五杆机构较开链二杆机构实现相同轨迹运动规律有明显的优点。     

混合驱动五杆机构的运动学解析法对比研究

分别运用封闭矢量多边形投影法、复数矢量法及矩阵法,对闭链二自由度平面五杆机构进行了运动学特性分析,推导了运动学正解方程,比较分析了各方法的求解特点和应用场合,通过混合驱动五杆机构的算例,验证了运动学方程的正确性。采用Solid Works软件模拟了原动件初始位置变化对输出轨迹的影响,得出了运动学方程与轨迹输出的内在联系,为混合驱动机构的运动学特性解析法求解提供了参考。     

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。     

混合驱动平面五杆并联机构的工作空间研究

针对混合驱动平面五杆并联机构,首先,基于杆件封闭矢量方程,推导出机构工作点(x,y)与常速电机、伺服电机不同组合的转角输入的关系。其次,在机构符合混合驱动平面五杆机构构型的前提下,根据上面推导出的关系计算出工作点坐标,从而高效、精确地定位工作点。此外,应用Matlab软件编程实现了同一混合驱动下机构工作点不同装配角度α时的工作空间,直观地表达了工作点所能达到的范围。最后,考虑到无法避免机构构件的制造与装配误差,运用原始误差独立作用原理,定量地推导出误差对工作空间的影响,具有一定的实际意义。     

基于正运动学分析的混合驱动压力机优化设计

考虑冲压过程中压力加工工艺对滑块位移和速度特性的要求，将混合驱动机构用于驱动压力机，并对该机构进行了正运动学分析，建立了优化数学模型；通过两步优化使滑块的实际位移曲线尽量逼近理想的位移曲线，优化得出了各构件的尺寸和实现不同运动规律的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，分析了混合驱动压力机的优点。     

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。     

平面二自由度全铰链五杆轨迹机构综合方法的研究

对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度辅助机构分别综合出两个开链二杆机构。最后再将综合出的两个开链二杆机构组合成全链五杆机构。按照此种方法综合出的全铰链五杆机构可精确地实现给定的轨迹,配以合适的驱动方式可进行异形边界及系列边界的加工,本文的研究为特殊类型边界的加工提供了手段。     

小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合研究

讨论了小曲柄齿轮五杆机构的尺寸约束条件,根据复矢量理论和Fourier级数理论,分析了小曲柄齿轮五杆机构连杆轨迹谐波特征参数的特性,为数值图谱库中数据的压缩奠定了理论基础,建立了较为完善的小曲柄齿轮五杆机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱,并对双曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的几何关系进行了分析,实现了利用数值图谱法进行小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合.综合算例表明该方法实用方便.     

混合驱动4R1P机构实现动臂-斗杆机构轨迹

对实现动臂—斗杆机构输出轨迹的混合驱动4R1P机构进行分析与优化设计。以预定轨迹和实现轨迹误差平方根为目标函数,通过逆运动学求解,设定约束条件,优化综合出一组4R1P机构结构尺寸以及滑块的输入规律。最后,以优化所得的结构尺寸及滑块运动规律来建立机构实体模型并进行运动仿真。仿真表明:机构构件之间的运动不存在运动干涉,没有出现驱动奇异,该优化结果具有有效性,混合驱动4R1P机构可以实现动臂-斗杆机构输出轨迹。     

可变动力传动机构型综合分析方法研究

基于可变循环发动机模式切换的功能需求,提出一种针对相位和速比的可变动力传动机构的型综合设计分析方法。首先利用双排行星轮系架构设计出一种具备相位和速比同时可变特征的通用传动机构方案;然后通过构型设计、拓扑分析,得出功能结构相似的系列化机构方案,并利用粗糙集理论结合聚类分析法开展其型综合与分类研究;最后分析得到一类前排为单行星轮系、后排为双行星轮系的串联传动机构方案。此类方案可满足变循环发动机切换工作模式的需求,且具有紧急情况下中断动力传递的功能。研究表明,该设计分析方法能有效提高机构设计过程中的型综合与分类研究效率。