空间机构自由度计算公式的重新建立

通过对空间机构自由度计算公式的研究，提出新的空间机构自由度计算公式，不仅适用于空间机构，而且也适用于平面机构，即用一个空间机构求自由度的公式替代传统的24个空间机构求自由度的公式和18个用于平面机构求自由度的公式，并用实例验征其正确性。     

关于重新建立平面、球面机构与结构自由度计算新公式的研究

从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发,对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明,新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了,具有计算速度快的特点,而且还适用于单环、多环、开式链、闭式链、混合链、高副、周转轮系、汽车行星排及结构力学中的静定结构和超静定结构自由度的计算。为计算平面、球面机构与结构自由度提供了更为方便快捷正确的理论计算式。     

基于螺旋理论的空间机构自由度分析方法

将螺旋理论应用于空间机构的自由度分析中,采用螺旋理论中的运动螺旋和力螺旋分别来表示空间机构的自由度和约束,并利用螺旋理论中的互逆原理,对空间机构进行约束和自由度分析,总结出求解空间机构的自由度和过约束的方法,举出算例.研究从自由度和约束的基本概念入手,从而保证了方法的准确性和通用性.     

一种新的平面机构自由度通用计算公式

传统平面机构自由度计算公式缺乏考虑公共约束、虚约束和局部自由度,难以通用于平面机构自由度计算,且机构增减构件后需重新求解。基于构件对于机构输入和输出运动关系的实效性影响,建立一种新型平面机构自由度通用计算公式。研究了虚约束、公共约束、局部自由度与机构自由度代数关系,定义平面机构有效构件、有效环路、广义高副概念等作为公式变量。新公式不需考虑低副和复合铰链,可以直接套用各类平面机构,克服了传统公式存在的不足。同时,新公式基于机构有效闭环划分,明确机构的基本组成单元——构件对其自由度影响,能够有效解决平面机构变形后自由度计算问题,避免重复查算。实例对比说明了新公式的简便性和正确性,且可以应用于传统公式失效或不易求解的平面机构。     

对Bagci C空间机构自由度公式的补充

在美国机构学者Bagci C自由度公式的基础上,通过对空间机构的公共约束数、运动副教、构件数和环路数的分析,发现作者给出的计算公共约束表达式仅适用于机构阶等于6的情况,而不适用于机构阶不等于6的情况.通过分析,给出了适用于机构任意阶的通用公共约束计算表达式.     

空间并联机构的自由度分析

综述了空间并联机构自由度的分析与计算方法,在此基础上具体分析了几种典型的并联机构的自由度.对于特殊的空间并联机构,也介绍了一种确定动平台自由度及其运动类型的方法.     

特殊情况下机构自由度的计算方法

对于实际工程问题,机构自由度的确定往往不能简单地套用计算公式,除了需要综合考虑复合铰链,局部自由度和虚约束等问题外,还必须具体问题具体分析。本文讨论了一种特殊情况下的机构自由度计算问题,并给出了相应的计算方法。     

多自由度空间机构模块化关节研究

针对常规空间机器人及多自由度空间机构设计方法的不足,采用模块化设计思想,设计出集电机驱动、减速和传感等功能于一体的多自由度空间机构模块化关节,满足空间机构的轻质化、小型化、维护性及空间环境适应性设计要求。     

新的机构自由度计算公式——GOM公式的应用研究

总结了利用GOM公式计算机构自由度的具体步骤,列举了常用基础杆组的位移参数,介绍了杆组阶的确定方法;给出计算输出构件自由度及快速判断构件运动性质的方法;选取了几种典型的机构验证了所提出方法的正确性。结果表明,该新公式可以避开虚约束计算,不需要借助复杂的数学工具,便能快速、有效地计算包括混联机构在内的机构自由度,其正确性与通用性在一定程度上得到了验证。     

机构自由度计算中虚约束问题探析

在机构设计与分析教学的基础上,对机构中虚约束的分析与自由度计算进行了探讨,对机构虚约束分析提出一种新观点。     

NEW CRITERION OF DEGREE OF FREEDOM FOR PLANE MECHANISM

ＮＥＷＣＲＩＴＥＲＩＯＮＯＦＤＥＧＲＥＥＯＦＦＲＥＥＤＯＭＦＯＲＰＬＡＮＥＭＥＣＨＡＮＩＳＭ￥ＹｅＭａｏｄｏｎｇ；ＹａｎｇＳｈｕｇｕｏ（ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｄｅｇ...     

分度凸轮机构的能控性程度分析

对分度凸轮机构在不同阶段的能控性和能控性程度进行研究.研究结果表明,分度凸轮机构在分度段是能控的,在停歇段是不能控的;而且在分度段的不同时期的能控性程度也不相同,在输出件速度高时的能控性程度要好一些.此外,还分析在不同广义坐标下施加控制力的不同效果.这些工作对分析分度凸轮机构的能控性程度以及合理设计分度凸轮机构振动控制系统具有重要意义.     

具有冗余自由度的空间并联多环机构的运动分析

讨论了具有冗余自由度的并联空间多环机构的运动分析。这是步行机器人研究中遇到的一个十分复杂的机构学问题。以较简单且具典型性的一种机构为例,讨论了这类冗余并联空间机构求解的思路和方法。可以看到由于采用了影响系统原理,分析和推导过程层次清晰、公式简明,导出的结论公式又呈显式,便于计算机编程,应用十分方便。     

新型3-PCRNS球面3自由度并联机构

提出一种新型3-PCRNS球面3自由度并联机构,其分支运动链由一个带环形导轨的移动副PC,一个转动副RN (下标N表示三个分支中转动副的轴线都交于一点)和一个球铰S构成。运用约束螺旋理论,对该机构的自由度、奇异位形和输入选取进行分析。在一般非奇异位形下,该机构中三个PCRNS分支运动链对动平台施加三个汇交于机构中心点的约束力,约束机构动平台的3移动自由度,机构具有3转动自由度;在奇异位形下,三个PCRNS分支对动平台施加六个线性相关的约束力,其最大线性无关数为五,机构具有一个绕z轴的瞬时转动自由度。可选用带环形导轨的移动副PC作为主动副,此外该机构动平台绕z轴的转动自由度和其他转动自由度解耦。     

弹性空间机构动态响应分析的理论与实验研究

本文从模型建立、方程求解和实验几方面对空间机构弹性动力响应问题进行了系统研究。应用有限元法建立了一般弹性空间机构动力学分析模型及方程,提出了一种高效求解方法,并通过RSS'R空间机构算例及实验较好地验证了上述理论和方法的正确性和有效性。     

弹性连杆机构时变振动系统的模态综合研究

结合机构组成的特点,提出了广义子结构的概念,并依此导出了弹性连杆机构系统计入运动副性质影响和刚弹运动耦合效应的动力学模态综合模型。该模型不仅具有有限元模型的优点,而且规模小,适于工程应用。     

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。     

NOVEL METHOD OF REALIZING THE OPTIMAL TRANSMISSION OF THE CRANK-AND-ROCKERMECHANISM DESIGN

A novel method of realizing the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism is presented. The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and directly. The method possesses the main characteristic. That it is to achieve the optimal transmission parameters under the transmission angle by directly choosing in the diagram, according to the given requirements. The characteristics of the mechanical transmission can be improved to gain the optimal transmission effect by the method. Especially, the method is simple and convenient in practical use.     

基于惯性冲击原理的变摩擦式微位移机构运动特性的研究

针对目前无法使用对称的正弦波产生逆压电效应驱动微位移机构的现状,提出了利用正弦波信号驱动压电双晶片振子的技术方案,应用惯性冲击力实现机构的微小位移,建立了机构运动的数学模型。设计了斜面结构使正弦波作用产生的周期性惯性冲击力形成竖直作用于微位移驱动机构的分量,通过改变正压力调整摩擦阻力的大小,并推导了QU相似文献