可穿戴式上肢康复机器人的运动学分析与仿真

针对三自由度可穿戴式上肢康复机器人,利用D-H法建立了机器人运动学方程.基于Pro/E软件对机器人进行建模,并导入ADAMS软件进行运动学仿真分析,依此确定了在一定输入条件下机器人的运动状态,为实际的机构控制提供了重要数据.     

双转轴支撑机构的虚拟样机设计及其运动学仿真

基于虚拟样机技术及仿真软件平台Pro/E,设计开发了风洞试验模型的双转轴支撑机构,建立了角度控制的数学模型,实现了机构的虚拟样机设计和运动学仿真,荻取了被测试验模型运动情况的运动参数曲线,并对双转轴机构实施了干涉的动态检查,为双转轴机构设计方案的交流与评估,以及双转轴机构的制造与应用奠定了基础.     

固面可展开天线机构设计及运动学分析

固面天线具有可靠性高、精度高、热稳定性好的特点。针对目前固面可展开天线展开机构中因转动副的数量过多以及存在球铰、万向节等高副而影响天线结构的形面精度、联动驱动以及锁定刚化的问题,对比了固面天线绕正交双轴旋转分两步展开与绕单轴旋转一次展开的两种展开方式,提出一种适用于固面可展开天线的绕单轴旋转一次展开的展开机构,构建了计算旋转轴位置的参数化模型,建立了展开机构的运动学模型,采用数值仿真软件对所建立的模型进行了仿真,分析了旋转轴位置对天线收纳率、相邻面板间隙的影响,建立了天线结构的有限元模型,并对天线结构进行了优化设计。结果表明,绕单轴旋转的设计减少了转动副的数量、未采用球铰和万向节等高副,既提高了机构的展开可靠性,又方便了机构的联动、驱动以及锁定和刚化,同时优化后的结构具有更好的力学性能,期望为固面可展开天线的相关理论研究及工程应用提供参考。     

城市生活垃圾分拣机构的运动学分析与仿真

分拣出城市生活垃圾中的粗大垃圾可以避免生活垃圾环保再生煤生产线中其它设备遭到严重损坏。但目前,此分拣工作是由人工完成的。针对这一问题,文中设计了一种粗大生活垃圾分拣机构。为了正确地分析该机构的运动特性,本文首先用闭环矢量法建立了机构的位移方程、速度方程和加速度方程,然后利用SolidWorks软件和ADAMS软件建立了机构的虚拟样机模型,最后利用ADAMS软件对机构做了运动学仿真实验。实验结果表明:该机构可以成功完成粗大生活垃圾分拣工作,且运动平稳。     

钢管旋转机构的运动学分析及仿真

以一种新型钢管旋转机构为研究对象,采用复数矢量法求解了该机构的运动参数。基于ADAMS仿真软件建立了机构的虚拟样机模型,并对该机构进行运动学仿真分析,对比分析了两种条件下其运动规律和状态。分析结果表明,在钢管夹紧阶段,夹杆均为变减速运动;而在旋转阶段,当气缸输入时,机构为变加速的加速转动,当曲柄输入时,机构为匀速转动;气缸在整个运动过程中为正、反向摆动。分析结果为机构的工作参数选择和结构的优化设计提供依据。     

基于虚拟样机技术的锤式破碎机锤头运动学分析

利用Pro/E软件对相关零件建模与装配,并将模型导入ADAMS软件中,运用 ADAMS虚拟样机软件对锤式破碎机的锤头运动形式进行仿真分析;通过对锤销间考虑摩擦与否来分别进行仿真和对比分析,其仿真结果对研究锤头动力学及锤头运动稳定性有一定参考价值。     

可展开固体反射面机构设计及运动学分析

针对传统固体反射面机构主反射面型面精度和收拢率较低的问题,设计了一种可展开固体反射面机构。首先,提出4种固体反射面机构可展单元构型并对其机构自由度进行分析,对比分析构型方案优缺点确定构型方案4作为可展单元基础构型,并对其结构和展开原理进行详细设计。通过D-H坐标变换建立该机构可展单元的运动学模型,根据几何约束条件建立机构位置矢量方程,利用向量封闭投影法解出各回转角间的关系,结合MATLAB软件编程对机构的位置、速度和加速度进行分析。应用ADAMS软件建立机构仿真模型,验证了机构运动学分析的正确性。最后根据机构中回转角的限制条件和结构尺寸关系,分析回转角和结构尺寸对可展开固体反射面机构收拢率的影响,确定2.2m可展开固体反射面机构的回转角和旋转角分别为78°和30°,中心圆盘半径、铰支座一孔纵向尺寸、切换连杆横向尺寸、纵向尺寸分别为245,8,40,18mm,收拢率为0.326,从而为可展开固体反射面机构的设计提供参考。     

可控机构式码垛机器人的运动学误差分析

本文根据可控式机构的理念设计了一款新型可控式码垛机器人,基于D-H法对于该码垛机器人进行运动学建模,并计算其位姿正解.考虑到码垛机器人对机构精度要求较高,因此对该机器人进行误差分析,分别讨论杆长误差和角度误差对末端位姿误差的影响.     

4-RRUR并联机构及其运动学分析

研究一种4-RRUR并联机构,这种机构速度快,刚度大。利用螺旋理论建立各分支的运动螺旋系,在此基础上计算出该机构的自由度数为4,并对驱动输入做出选择。从支链入手,应用矢量的矩阵表示方法,根据虚设机构的思想,建立4-RRUR并联机构各运动副的螺旋与机构输入、输出之间的关系。进而取各分支中只与主运动副有关的方程,建立广义速度、加速度的输入和输出的映射关系,并分别以广义坐标的1阶、2阶影响系数的形式表示,速度和加速度分析以显式表达出来。     

3-PUU并联机构运动学和动力学仿真

以3-PUU型并联机构为研究对象,详细论述建立三维模型、仿真计算和结果分析三个模块。首先利用Pro/E软件建立三维零件模型,进行装配并施加运动约束,然后通过Mechanism/Pro软件将模型导入ADAMS软件仿真分析。在进行运动学仿真时,利用ADAMS软件和MATLAB软件进行仿真,比较两者的仿真结果,并进行分析。动力学仿真时使用ADAMS软件仿真,得出驱动力随时间变化的曲线图,并进行分析。     

基于LabVIEW虚拟测试分析仪的信号分析功能设计

本文介绍了一种自行开发的以LabVIEW为基础的虚拟测试分析仪,并详细介绍了其信号分析功能的具体设计过程。最后进行了实验测试,表明仪器基本功能已经实现．信号分析结果正确。仪器功能可靠,具有很好的工程应用性。     

基于状态空间方法的机械运动方案设计的理论基础

为解决机械运动方案的设计问题,提出了机械运动方案设计的状态空间方法,以基本变换单元为功能载体,构建了状态特征矢量,并推导获得了状态方程;提取了状态矩阵内非零元素的运动特征值,讨论了对偶矢量及状态空间的相关性质,得到了状态空间中运动变换特征矢量的运算规则,为应用状态空间方法实现方案设计的可计算自动求解提供了理论基础。     

基于状态空间方法的机械运动方案设计的综合求解及算法实现

依据机械运动方案设计的状态空间理论,实现了把串联机械系统的运动方案设计问题转化为对偶矢量的分解,进而转化为状态矩阵的分解,通过组合状态矩阵对应的基本变换单元获得相应的运动方案设计可行解。在此基础上,建立了方案设计的知识库,并转换为相应的数据结构,提出了求解过程中运动的类型方向、变换特征分解及综合求解算法。最后,通过一个设计实例验证了状态空间方法的有效性。     

机电一体化关键技术在机械工程中的有效性

随着我国现代水平的不断提高,科学技术推动了自动化机械制造的发展,带动了机械工程领域制造水平的提升。机械工程制造的产品质量与机电一体化的关键技术有着密不可分的关系。文章针对机电一体化的关键技术进行了概述,分析机电一体化技术在机械工程领域中的实际应用,最后在多项技术的基础上,引申虚拟原型技术与机电一体化之间的关系,以更好的推进我国机械制造行业的发展。     

用于飞行器舱板装配的机械系统设计与研究

针对飞行器舱板装配的现实需求,设计了能够自动完成装配任务的翻转机械系统。该机械系统主要由移动架车、水平移动机构、竖直移动机构和平面四杆机构( RPRR)等组成。在完成机构系统构型设计、结构设计的基础上,进行了运动规划,并应用ADAMS软件验证了系统工作的准确性和可靠性,结果表明各项运动特性符合设计要求。     

Stewart平台运动学分析与仿真研究

以Stewart平台为研究对象,采用矢量法建立了逆运动学模型,对其位置、速度和加速度进行了分析。采用Newton-Raphson迭代法对该平台运动学正解进行了分析,该方法可以迅速求解,满足控制的实时性要求。机构的运动学模型为该机构作进一步的动力学分析及优化设计研究打下基础,并为系统控制提供理论依据。最后通过建立虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真,据此选出了满足实际需要的电机和电动缸。     

基于虚拟仪器的齿轮振动信号分析系统

介绍了基于Labview平台齿轮振动信号采集、分析处理系统,设计开发了适合齿轮振动特点的虚拟仪器系统,对采集的粉末冶金齿轮和38CrMoAl刚性齿轮信号进行实时分析处理,建立了对齿轮传动系统进行监测和诊断的有效方式.     

多刚体系统运动学分析的自然坐标法及在悬架运动学分析中的应用

本文介绍了一种适用于计算机分析的多刚体系统运动学分析的自然坐标法。利用自然坐标描述多刚体系统时,只需要一些点和一些单位向量,刚体的约束方程和运动副的约束方程组成了多刚体系统的运动学约束方程。约束方程均为线性或二次方程,因此求解方便。文中利用该方法分析了Maepherson悬架的轮胎横向滑移量、主倾内倾角等与车轮上、下跳动距离的关系。     

棒料剪断机送料机构的力学分析及优化设计

在阐述棒料剪断机浮动料架现状及趋势的基础上,分析液动式或气动式浮动料架的不足,提出满足浮动料架平动要求的平行四边形机构的浮动料架,并对棒料剪断机浮动送料机构进行结构设计、受力分析及优化设计。研究结果对浮动料架的理论分析和应用发展有一定的现实意义。     

渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析

为确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率,基于齿轮运动精度理论与鞍点逼近技术,提出一种渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析方法,用以确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率。分析了齿轮加工误差、轴的径向跳动以及装配偏心对齿轮系统运动误差的影响,推导了齿轮系统运动误差的均值、方差、三阶和四阶原点矩的函数表达式,利用鞍点逼近方法拟合了齿轮系统运动误差的概率密度函数与概率分布函数。结合国家标准建立了齿轮系统运动精度可靠性分析模型。数值算例表明,该方法具有较高的求解精度和效率。