平面五杆机构运动学和动力学特性分析

对平面五杆机构的运动学特性和动力学特性进行分析.推导了五杆机构的运动学正解和运动学逆解方程.借助Kane动力学分析方程,对五杆机构进行了动力学分析,分析结果表明惯性力对机构的影响很大.     

Acrobot基于能量的摇起控制算法与运动特性分析

针对Acrobot等一类二连杆欠驱动系统提出了一种基于能量增加的摇起控制算法。该控制算法从保证系统能量增加的角度出发实现系统的摇起控制。对在该算法下系统摇起过程的动力学和运动学进行了详细分析,并讨论了当系统控制输入参数改变时产生的复杂的动力学和运动学行为,通过以上分析得出了系统运动学和动力学的一般结论。     

Bennett单元阵列可展机构的动力学分析

为分析Bennett单元阵列可展机构的几何特性、运动学特性和动力学特性,建立通用的Bennett单元阵列可展机构的运动学和动力学分析模型.采用拆解法将Bennett单元阵列可展机构中的单元机构分成4个空间串联开链机构;根据开链机构的特性,引入坐标变换法结合螺旋理论建立Bennett单元阵列可展机构的运动学分析模型,用虚功原理法将各空间串联开链机构组装在一起,构建动力学分析模型和动力学分析方法;以4×4 Bennett单元阵列可展机构为例分析其运动学和动力学,并用仿真和实验来验证所建立的动力学分析模型和动力学分析方法.结果表明:算例中的Bennett单元阵列可展机构在其运动范围内运动平稳,对角线上的单元机构距离驱动单元愈远,其驱动角的角速度和角加速度变化范围越大.广义力矩的变化比较平缓,在其运动范围内不会引起较大冲击.仿真结果、实验结果与运动学和动力分析模型计算结果吻合较好,说明该运动学和动力学分析模型和方法是准确的,可以用来指导Bennett单元阵列可展机构的构型设计、轨迹规划和动力系统参数的选定等.     

一种新坐标描述多体系动力学及仿真软件

用完全笛卡尔坐标描述多体系统的运动学和动力学在提高计算效率方面有突出优点。导出用完全笛卡尔坐标表示的刚体及多体系统运动学和动力学模型,研制了相应的通用仿真软件ＤＡＭＳ。通过ＤＡＭＳ软件对算例进行的动力学分析与计算,表明该方法及软件的有效性。     

一种新坐标描述多体系统动力学及仿真软件

用完全笛卡尔坐标描述多体系统的运动学和动力学在提高计算效率方面有突出优点。导出用完全笛卡尔坐标表示的刚体及多体系统运动学和动力学模型,研制了相应的通用仿真软件ＤＡＭＳ。通过ＤＡＭＳ软件对算例进行的动力学分析与计算,表明该方法及软件的有效性。     

并联六自由度机构运动学与动力学标定对比

为了研究并联六自由度机构不同标定方法的适用性,依据运动学标定和动力学标定,分别建立了并联六自由度机构的标定模型,并通过数值仿真对标定效果进行对比分析。结果表明：运动学标定方法对提高机构运动正解精度更为有效,正解误差比动力学标定的结果小4．9％,有利于传统的基于关节空间的并联机构控制策略;动力学标定方法对提高机构动力学模型精度更为有效,关节驱动力误差比运动学标定的结果小5～25 N,更适合基于工作空间的并联机构控制策略。     

可变几何桁架展开运动学和动力学分析

对可变几何桁架结构展开运动学和动力学进行了系统分析，基于约束方程得到了运动学分析的递推公式；并利用Ｄ‘Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理推导ＶＧＴ展开的动力学方程；这些公式和方程简洁并具有规律性，适于计算机编程计算，通过算例分析验证了方法的可行性。     

四轮驱动车鲁棒轨迹跟踪控制器设计

建立了四轮驱动车运动学模型、带有不确定性的动力学模型和电机模型;利用反步设计方法设计运动学控制器、动力学控制器和电机控制器,实现了四轮驱动车鲁棒轨迹跟踪控制,且系统闭环渐进稳定。最后,通过仿真试验验证了所设计控制器的有效性。     

某自行火炮自动装填系统供弹机运动学分析

对某自行火炮自动装填系统供弹机进行运动学分析。方法通过对供弹机系统进行模型简化,利用机器人运动学与动力学理论,建立系统的动力学方程,结果对系统进行了运动轨迹规划,编制出具有通用性的运动学分析软件,给出了供弹机各刚 的轨迹曲线,对供弹机的运动学分析进行了新的探索,结论结果表明,自动装填系统供弹机部分运行平稳,控制性能较好,设计方案基本合理。     

模块化协作机器人运动特性分析及动力学仿真研究

针对UR10模块化协作机器人的构型特点,采用D-H坐标变换法建立其运动学坐标系,采用逆变换法对机器人进行逆运动学求解,求得各个关节转角。运用拉格朗日法对UR机器人进行动力学分析,利用ADAMS多体动力学仿真软件对其进行动力学仿真。结果证明,该模块化协作机器人具有良好的静态平衡性能、运动稳定性和动态响应特性。     

某自行火炮自动装填系统供弹机运动学分析

目的　对某自行火炮自动装填系统供弹机进行运动学分析． 方法　通过对供弹机系统进行模型简化, 利用机器人运动学与动力学理论, 建立系统的动力学方程． 结果　对系统进行了运动轨迹规划, 编制出具有通用性的运动学分析软件, 给出了供弹机各刚体的轨迹曲线, 对供弹机的运动学分析进行了新的探索．结论　结果表明： 自动装填系统供弹机部分运行平稳, 控制性能较好, 设计方案基本合理     

解决运动学和动力学性能优化的对耦空间法

绝大多数冗余自由度机器人的动力学优化算法都没能合理地处理诸如避障碍物、避奇异位形和关节运动极限等运动学优化问题。本文提出了在机器人雅可比矩阵对耦空间上处理此问题的新思路。基于此思路所提出的优化算法把机器人的运动学优化限制在雅可比矩阵张成的空间进行，而一些动力学性能指标如对关节力矩的优化可在雅可比矩阵的零空间上进行，计算机仿真表明，本文提出的算法，在用于处理运动学和动力学性能的同时优化方面非常有效。     

飞艇仿真器关键技术分析与设计

按照飞艇仿真器的设计要求,分析了其功能模型,在此基础上,详细讨论了其关键技术———运动学与动力学计算引擎的设计,提出了3种方案。前2种设计方案充分利用了Matlab软件的仿真功能以实现运动学与动力学计算引擎,实现起来比较简单,但不能解决实时性问题,可应用于前期的概念性设计与功能验证;第3种方案要求自行设计满足实时性要求的运动学与动力学计算引擎,能够满足最终的飞艇仿真器设计目标。     

控制式差动无级变速器的研究

建立了控制式差动无级变速器的运动学模型，研究了运动学，动力学综合和自动调速的基本理论，提出了“差动特性值的概念”，从而确立了技术设计的理论基础．     

剑杆织机动态引纬运动综合分析

用弹性动力学和运动学方法对剑杆织机动态引纬运动进行了综合分析。     

2UPR/UPS/UP并联机构的动力学建模与仿真

以一种具有空间三自由度的2UPR/UPS/UP冗余并联机构为研究对象,根据机构的约束条件建立各支链的闭环约束矢量方程,求得机构的位置反解并得到雅可比矩阵. 根据运动学分析,得到3个驱动支链的变化规律,方便实现对机构的位姿控制. 在此基础上,利用虚功原理对机构的动力学进行分析,建立该机构的动力学模型. 最后,在典型工况下对机构的运动学和动力学分别进行Matlab算例仿真与Adams样机仿真,通过对比仿真结果验证运动学和动力学模型的正确性. 该方法为并联机构的设计和控制奠定理论基础,同时适用于类似机构的研究与分析.     

BH-1型月球车的运动学和动力学研究

为研究松软土壤下BH-1型六轮月球探测车原理样机的运动性能和越障性能,对原理样机的运动学和动力学进行了理论分析.通过推导BH-1型原理样机车体和车轮的运动学约束关系,研究车轮的前向滑移、转向角滑移及侧向滑移对样机运动学的影响;鉴于月球表面松软的砂质土壤条件,对样机的车轮力学情况进行分析,进而建立基于凯恩方程的机器人动力学模型;利用ODE(open dynamics engine)三维动力学仿真软件对样机的越障过程进行仿真演示.仿真结果证明,BH-1具有优秀的运动性能和越障性能.     

具有解析式位置正解的三自由度并联机构逆动力学求解

针对一种具有解析位置正解的新型三自由度并联机构,求解了其逆向动力学方程.不同于传统的使用逆运动学的动力学研究,通过正向运动学分析,建立并求解了机构的位移、速度、加速度方程;基于牛顿-欧拉法,通过对各杆件的受力分析,构建并求解了机构的逆向动力学方程;通过Matlab编程计算与ADAMS仿真,对逆向动力学进行了算例验证,各...     

基于虚功原理和Pro/E的六杆机构仿真分析

为了提高压床六杆机构的运动学和动力学仿真分析效率,运用Pro/E骨架模型建立压床六杆机构的运动学模型并对其进行运动学仿真,得出压床冲头的位移、速度和加速度随主动件转角变化的规律曲线.利用虚功原理结合MATLAB语言求解出主动件的平衡力矩,并得到机构的动能、驱动功和阻力功的变化规律.该分析方法可将设计者从复杂的矢量解析法、矩阵运算以及动力学分析软件中解放出来,从而提高六杆机构的分析效率.     

基于多目标结构参数优化的微创手术机器人设计

为提高手术机器人的通用性,根据不同微创手术工作空间要求和操作要求设计了一种具有8自由度的通用性微创手术机器人,构造了包含运动学和动力学特性的多目标优化函数,利用遗传算法对含有运动学和动力学的双响应指标进行优化获得了具有较高灵活度的结构参数,为后续结构设计提供了良好的理论基础。