航天服柔性单关节测试系统的研究

为了评价中国航天服手臂柔性关节的灵活性,设计了航天服柔性单关节测试系统。系统采用外置式直接测量方法,具有两个移动和一个转动自由度。两个移动自由度由导轨-滑块机构来实现,转动自由度处安装有光电码盘测量关节的转动角度,末端安装有力矩传感器测量关节阻尼力矩。该系统结构简单、活动性能好、操作方便。     

柱形高压气瓶内窥伺服系统研究

介绍了柱形高压气瓶内窥伺服系统的功能、软硬件结构和关键技术。系统以工控机为操作平台,以基于PCI总线的两轴运动控制模块为上位控制端,结合伺服放大模块、伺服电机、同步带传动机构和位置传感器搭建硬件框架;在LabVIEW7.0环境下编写控制程序,实现了摄像头两个自由度的精确控制,具有很大的工程应用价值。     

一种新型3自由度并联机构的奇异性分析

研究一种新型空间3自由度并联机构(HANA)的奇异性。该机构由定平台、动平台和三个联接支链组成，其动平台相对于定平台具有2个移动和1个转动自由度。其结构主要特点是只采用了单自由度的运动副。构型优势主要是转动自由度灵活度高。详细分析了该机构的三类奇异形位，为以后关于该机构的工作空间和转动能力分析以及控制提供基础，特别是基于合理设计的工作空间内无奇异特性将保证该机构拥有很高的转动能力。该机构不仅可以应用在并联机床的设计中，还可以广泛地应用在工业机器人、飞行模拟器和微型机器人等领域。     

双足步行机器人的下肢机构设计

为使足行拟人机器人的下肢机构结构更加紧凑灵活,提出了一种串并联结构相结合的双足步行机器人下肢机构设计方案。在该方案中,设计了二自由度的并联机构作为十字交叉的二自由度关节结构,并用于二自由度的踝关节和两个方向转动的髋关节。设计了单自由度平面连杆机构用于膝关节和一个方向转动的髋关节。详细描述了足行机器人下肢机构的踝关节、膝关节和髋关节的结构设计,为双足机器人的步态控制打下基础。     

一种三自由度运动平台及其控制系统

提出一种三自由度运动平台,能实现绕X和Y轴两个转动自由度以及沿Z轴的平动自由度。其驱动系统采用阀控缸液压作动器,其测控系统采用多机控制方式,上位机和下位机之间通过以太网进行通讯。该平台具有结构简单可靠、自动化程度高等优点。     

车载机械手系统的重心控制

就移动机构上安装机械手的机械手／车辆系统提出了一种用分解运动的方法,通过控制系统的重心,防止机械手／车辆系统倾倒的控制方案。给出了系统的控制原理框图,并通过一个自由度车辆上安装两个自由度机械手系统的实验对方案的可行性进行了验证。     

三通道登机桥的运动分析及动力学计算

考虑登机桥外通道和中通道的运动约束关系,研究三通道登机桥系统7个旋转运动副和3个平移运动副,建立运动学模型.研究登机桥立柱升降运动、驱动轮电机与接机口的三个平移自由度之间的关系.接机口控制电机转动实现调整接机口姿态.建立登机桥多体系统动力学控制方程,对于接机口给定的位置运动规律,计算出升降立柱液压油缸的驱动力,以及两个行走轮驱动力矩.推导得到登机桥驱动轮的抱闸力矩计算公式.对个别重要的间歇较大的转动副进行切向力、法向力计算,计算间隙滑动移动副的接触力.针对某型号登机桥进行实际计算,得到地面提供的垂直于通道的摩擦力、立柱液压缸升力、接机口移动距离以及驱动力矩变化规律等.     

变自由度4-~xP~xR~xR~xR~yR_N并联机构

提出一种变自由度4-xPxRxRxRyRN并联机构,该机构中与动平台4边相连的4个转动副两两相对且轴线重合(记为u轴和v轴).运用螺旋理论对机构的自由度进行分析和驱动副选取.初始位形下,4-xPxRxRxRyRN并联机构的动平台平行于定平台,此时动平台具有3个连续的移动自由度和两个瞬时转动自由度,其转轴可为平行于定平台的任何两条直线.动平台仅可绕u轴或v轴从初始位形下发生连续转动,此时动平台具有3个连续的移动自由度和1个连续转动自由度,转轴为u轴或v轴,且这两个转动自由度互斥,即如动平台先绕u轴发生连续转动后,就不能绕v轴发生连续转动,必须待动平台再次平行于定平台时才能切换,反之亦然.为实现自由度切换的完全可控,4-xPxRxRxRyRN并联机构需采用5个驱动器进行冗余驱动.     

基于性能图谱的2自由度RR&PRR解耦球面并联机构承载能力研究

2自由度解耦球面并联机构动平台通过两条支链与静平台连接,第1条支链由两个转动副(R)组成,第2条支链由1个移动副(P)、2个转动副(R)组成。在机构设计无量纲法建立2自由度解耦球面并联机构空间模型的基础上,对该机构的承载能力性能指标进行系统的分析,提出了应用性能指标均值及其波动情况描述机构承载能力性能的新方法,以等值线的形式绘制了该机构的承载能力性能图谱。     

利用约束螺旋理论综合的空间对称2-DOF并联机构

首先按运动功能对两自由度空间并联机构进行分类,得到了空间2Ryz型（绕y轴和z轴转动)和1Rz1Tz型(绕z轴转动和沿z轴移动）的两自由度机构;给出了两类并联机构的分支约束螺旋系和机构约束螺旋系,以及保证所有分支约束螺旋的合成是期望的机构约束螺旋系的几何条件。对这两种空间并联机构运用约束螺旋综合理论进行系统的型综合,得到了可实现连续运动的具有绕定平台平面内两轴转动的并联机构以及沿着定平台法线方向移动和绕其转动的两自由度并联机构;得到了两自由度并联机构各种类型的分支链结构,以及两类机构的结构约束特性。将少自由度对称并联机构类型由原来的9类扩充到11类,丰富了机构类型。