并联微操作手运动空间分析

工作空间分析是设计微操作手的一个重要因素。对微操作手的定姿态工作空间和不定姿态工作空间进行研究：对定姿态工作空间采用一维搜索法求得边界点;对不定姿态工作空间,利用微操作手的微动特性,使用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法求得工作空间的边界曲面。用实例进行仿真计算,同时考察结构参数对工作空间的影响,得到一些规律性的变化关系,结果可以指导微操作手实际结构参数的确定。     

指数积方法在空间机构运动分析中的应用

介绍了指数积方法的原理，以及它在空间闭链机构运动分析中的应用。研究表明，用这种方法来进行空间闭链机构的运动分析，可以大大简化其计算过程，并具有简单易懂、通用性好等优点，在复杂空间机构的运动学和动力学分析中，有很大的应用潜力。     

空间凸轮机构的运动几何学

以直动从动件圆柱凸轮机构和弧面分度凸轮为例，对空间凸轮机构的运动几何学进行了研究，导出了一些实用的计算公式。     

基于柔性并联连续体的灵巧操作手的设计及分析

提出了一种新型4-DOF柔性并联连续体机构,将该机构与末端绳驱动的抓手相结合,设计完成具有灵活抓取性能的操作手。将该柔性机构通过柔性支链等效的方式等效为传统刚性连杆的并联机构,并且运用螺旋理论对该机构进行自由度分析;采用经典的Cosserat Rod模型对机构进行运动学建模;通过对比分析三种并联连续体机构的可操作度,4-DOF并联连续体机构由于具有一个额外的扭转自由度,使得操作手能够更加灵活地抓取物体,在此基础上给出了一组操作手抓取的仿真实例。最后通过试验验证机构自由度以及运动学模型的数值解,并且实现操作手灵活抓取的性能。     

一种空间摆动机构的运动分析

用传统的理论计算的方法求解了一种五杆全转动副空间摆动机构中输出件的运动规律,以此揭示了该机构的运动特性,并通过SolidWorks集成SolidWorks Motion仿真软件建模分析对比,验证了理论计算结果的正确性.     

旋量理论在机械臂末端执行器运动精度分析中的应用研究

虽然D-H参数法已广泛用于机械臂的运动建模和分析,先前文献中建立机械臂手爪运动误差数学模型主要基于D-H参数法或者修正后的D-H参数法,但D-H参数法在技术上存在根本的缺陷,即所有运动都是关于x和z轴的,无法表示关于y轴的运动。因此用D-H参数法所建立的机械臂手爪运动误差数学模型中无法体现关于y轴所产生的误差。为解决此问题,利用旋量理论建立了一模块化机械臂末端执行器运动误差的数学模型。利用算例对这种方法进行了分析,证明利用旋量理论建立误差模型是有效的。     

基于重置坐标系的空间RCCR机构运动分析

建立与空间RCCR机构对称性相关联的空间直角坐标系并求解了机构位移、速度和加速度的一般解析式。获得了该机构具有6种可能的运动形态,输出轴输出转动时机构存在两个奇异点,传力杆偏距相等时转动副A的速度为一个圆周速度与一个往复速度合成所得、其加速度为一个往复加速度和一个向心加速度合成所得等结论。     

空间曲柄滑块机构的运动分析

应用矢量回转法对空间曲柄滑块机构—RSSP机构进行了运动学分析,计算出滑块位移、速度、加速度函数。并基于Pro/E软件平台,对该RSSP机构进行了三维建模、运动仿真,得到滑块的位移、速度、加速度曲线,与理论计算进行对比,结果表明,两种方法所得结果完全一致。所得结论可为该机构在机床设计中的应用奠定理论基础。     

基于ADAMS的空间旋摆机构运动分析与仿真

应用ADAMS软件对某路面材料检测仪器中的空间旋摆机构进行建模仿真,通过对模型中几个重要参数的优化,及对相关曲线的后处理,确定影响仪器正常工作的因素,从而指导仪器的制造、安装与调试.     

闭链级联式机器人基于旋量理论的运动学分析方法

闭链级联式机器人由若干个平面四杆机构和空间杆机构串联而成,将这些杆机构中从基座到操作端最短的开链定义为主运动链,这样闭链级联式机器人的运动学分析就转化成了一个开链和若干个单闭链的运动学分析问题。主运动链的运动学分析采用指数积公式。主运动链的关节位置和速度信息可以由各个关节所在的单闭链的运动学分析得到。平面四杆机构和空间六杆机构的运动学分析可以通过建立闭链的结构方程来实现。最后综合主运动链和各个单闭链的运动学分析的结果即可得到主运动链关节空间与末端执行器位形空间的位置和速度映射关系,从而完成整个闭链级联式机器人的运动学分析。     

螺旋理论在空间机构运动和动力分析中的应用

本文用正交螺旋法对一自由度单环空间机构的运动分析进行了研究,导出其速度和加速度的计算公式,在此基础上又对其动力分析进行了研究,从而扩展了螺旋理论的应用。     

具有空间复合变形构件的机械系统分析方法

用李群李代数的理论方法探讨了具有空间变形构件的机械系统的分析问题。根据弹性力学的基本原理,建立了考虑弯曲、拉伸和扭转的空间变形杆件的弹性方程。将杆件作为基本元素,将其理论扩展应用于具有空间柔性变形杆件的串联机器人系统,分析了系统空间弹性性能与运动学问题。进而,研究了其在柔性并联机构振动平台分析中的应用。最后,应用该理论很好地解决了螺旋弹簧的空间弹性性能分析问题。将李群李代数理论成功地拓展应用于空间柔性机构系统的分析,验证了该方法的有效性。     

平行多回路机器人机构的瞬时螺旋运动

本文分析了6自由度平行多回路机器人机构的瞬时螺旋运动,建立起6个输入运动与机器人端执行器或机构中其他构件的瞬时运动关系的显表达式。所有导出的公式十分简明,便于应用,文章后部还将这种方法推广到一般空间非平行多回路机构。     

空间3-RPS并联机构运动学分析

从空间3-RPS并联机构关节约束导出动平台位置和姿态参数之间的耦合关系,给出了描述机构位形的独立参数也即广义坐标。利用运动等同性条件建立机构几何约束,得到机构位置反解方程,进一步将约束方程对时间求一阶和二阶导数建立构件之间的速度加速度关系,从而避免了在运动方程中出现复合关节变量,得到构件之间显格式的速度加速度传递关系。实例表明该种方法,具有计算效率高的优点,有利于机构学问题的快速求解和动态仿真。     

某些空间连杆机构运动分析的新方法

本文用复数法确定空间机构的运动分析,先在平面中建立实轴和虚轴的定座标系,然后在垂直这个平面的方向上建立一个j轴（也是实轴）,最后可用复数表示一空间矢量。     

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。     

模块化可重构三腿并联机器人的运动学控制

基于局部指数积公式,提出了利用Paden-Kahan子问题法直接解析求解模块化三腿并联机器人关节角位移的逆运动学方法,进行在线位置轨迹规划与控制。由于在求解主动关节位移的同时被动关节位移也可一并求出,因此和迭代法相结合可以提高在线计算前向运动学的效率,实现位置轨迹的在线监控。通过对球面工件进行加工的演示,验证了子问题法在并联机器人运动控制中应用的实用性。     

绳牵引并联机构奇异性分析及无奇异机构设计

绳牵引并联机构是将驱动器的运动和力以绳为介质并行转换成动平台的运动和力的装置,其末端执行器的自由度数可定义为机构的结构矩阵的所有旋量正张成的实数空间的维数。指出绳牵引并联机构仅有过运动性的奇异类型,阐明该奇异是一种由于位姿几何的特殊导致动平台的力旋量集合的维数降秩的现象;以一个1R2T机构为例指出了机构的奇异性除了会导致机构失去控制,还会导致绳优化拉力分布的不连续性:以1-2-1型的1R2T 机构为例研究动平台的重力会对机构的奇异性所造成的影响,从而发现即便动平台重力无法消除机构的奇异点, 但却能使各根绳的拉力分布重新得以配置。提出用各个转动自由度相互解耦,而平动运动能得到完全控制的机构是无奇异的这个原理来构造无奇异性的1-2-1型的CRPM(1R2T)、2-3-2型的RRPM-7(2R3T)的方法;提出用对心抓取定理构造无奇异性的2-2型的CRPMs(1R2T)和3-3型的CRPM(2R3T)的方法;提出用3维力封闭抓取定理构造无奇异性的3-3-3型的RRPM-9(3R3T)的方法。