含单闭链机器人的动力学研究

本文将闭链机构受力分析的示力副法推广应用到含单闭链机器人的动力学分析，建立了含单闭链机器人的动力学逆问题和建模计算公式计算时，将含单闭链机器人分成主开链和子开链，并对机器人所含闭链机构进行运动分析，由此得到联系主开链和子开链关节运动量的变换阵借鉴开链机器人的动力学公式对这两个开链进行计算．将所得的子开链的动力学计算结果，由得到的关节运动量变换阵进行适当变换，并与主开链的动力学计算结果相加就可得到含单闭链机器人的动力学计算结果与其它方法相比，此计算公式简明、完善且直观，易于推广应用．     

含有闭链结构的机器人动力学建模与计算

运用凯恩（Ｋａｎｅ）动力学方程并结合牛顿─欧拉算法，导出了一种新的机器人动力学递推算法。此法简练、直观，可以方便地求解带有局部闭链结构的机器人动力学问题，而且特别适宜于计算机辅助设计计算。最后以具有局部闭链结构的两自由度操作手为例，说明了计算步骤和方法。     

一种新型多回路闭链机器人的工作空间分析

以一种新型多回路闭链机器人为研究对象，在位置分析的基础上，对其进行了工作空间分析，找到了影响该机器人机构工作空间的因素，提出了一种确定该类机器人工作空间边界的有效方法，并且列举了一个算例以示该方法的可行性．最后，从工作空间的角度提出了一个比较有意义的性能参数：相对工作空间．该参数可以作为从工作空间这一角度衡量某并联机器人性能好坏的指标。     

闭链级联式机器人基于旋量理论的动力学分析

闭链级联式机器人是一种复杂型式的机器人,对其进行动力学分析是实现对其进行运动控制的必要前提.闭链级联式机器人的结构特点是:任何一个闭链级联式机器人都存在一条主运动链,且主运动链为开链机器人;主运动链的各个关节均为被动关节或被测量关节,分别由相应的闭链驱动或测量.基于旋量理论的动力学分析方法是通过使用运动螺旋和指数积公式等数学工具建立起机器人的动力学方程,从而求取机器人的驱动力矩.由于闭链级联式机器人存在闭链,其动力学分析方法不同于传统的开链机器人,用旋量理论建立闭链级联式机器人的动力学方程的要解决两个关键问题:其一是闭链的分解,其二是惯性矩阵的求取.该方法也为解决单闭链机器人的动力学分析问题提供了基础.     

一种新的机器人动力学算法

本文在文献的基础上,对自行推导的基于凯恩方程的机器人动力学递推算法作了进一步改进和完善。改进后的算法很易于计算机实现,而且不仅适用于全旋转关节机器人,也适用于既含旋转关节又含移动关节的机器人,还可以不经拆链就能较方便地解决含有闭链结构的机器人动力学问题。本文将该算法与传统的几种动力学算法在计算效率方面进行了比较。     

六自由度并联机器人工作空间分析

介绍了基于并联机构运动学逆解的并联机构工作空间极限边界数值搜索算法,对六自由度并联机器人的位置工作空间、姿态工作空间以及考虑了关节几何约束的并联机器人的工作空间等问题作了讨论,并得到了并联机器人工作空间的实体模型．     

球面2自由度机器人的滑模变结构控制

球面2自由度5杆机器人的应用非常广泛,可用于机械数字化仪、微操作装置、灵捷眼和人体关节修复装置等。在球面2自由度5杆机器人运动学和动力学模型研究的基础上,提出了该类机器人系统的滑模变结构控制方法。介绍了球面2自由度机器人的机构和动力学模型。引入决定附加补偿力矩的指数趋近律,建立了球面2自由度机器人的控制算法。提出了外力、质量、转动惯量以及滑模控制参数等对球面2自由度机器人的控制精度和系统稳定性的影响规律,并对球面2自由度机器人进行了控制仿真。仿真表明,控制方法是有效的。在选择合理参数下能避免机器人系统的振荡,且能保持系统的稳定性、鲁棒性和提高系统的运动精度。     

六自由度并联机器人输出解耦控制

六自由度并联机器人是一个非线性多输入多输出系统,各自由度运动输出之间存在耦合.利用反馈线性化和PD控制,仅实现了平移运动间的解耦,而旋转运动之间仍然存在耦合作用.为实现并联机器人运动输出间的完全解耦,在反馈线性化控制的基础上,设计了一种新的解耦控制器,利用该控制器可以进一步实现并联机器人的旋转输出解耦,同时,给出了控制器解耦性能的仿真验证.     

新型三自由度并联机床及其运动学模型的建立

提出了一种可实三自由度平均的实用,新型并联机床机构,无需采用附加的平动机构,减少了干涉的可能。对其基础的运动学设计进行了研究,可用指导实际的样机制作。     

平面尺寸链的一种计算方法

平面尺寸链在工艺尺寸计算中是一个重要环节，介绍了一种平面尺寸链在计算时将其转化为直线尺寸链，然后按照全微分法进行计算的方法。     

机构自由度计算问题的分析研究

提出了现有《机械原理》教材中机构自由度计算公式中存在的一些值得研究和改进的问题,在此基础上,重点论述了机构自由度计算方法,提出了一个具有普遍意义的,对各种机构自由度计算问题都适用的公式,从而基本解决了各种机构自由度计算问题和用不同方法计算同一种机构的自由度其结果不同的问题。     

冗余自由度变几何桁架机器人的轨迹规划

本文对冗余度变几何桁架机器人的轨迹规划进行了研究。讨论了采用不同的评价函数,从而改善冗余度机器人的运动特性,并对四重四面体变几何桁架机器人进行了仿真计算。     

力封闭自适应机构的创新设计方法

提出了选择初始运动链中适当的构件作为力封闭构件设计力封闭自适应机构的创新设计方法.根据初始运动链的自由度特征,指出了自适应机构设计需解决的主要问题,详细介绍了运动链的选择方法,给出了自适应机构设计的基本原则和方法,通过不同类型的设计实例,论证自适应机构设计方法的可行性,对自适应机构的创新设计,具有重大的理论意义和工程实用价值.     

一类闭合曲线统一方程的探讨

导出了一类闭合曲线统一方程的表达式，圆、椭圆、三四叶玫瑰线、内外摆线都是它的特例．该方程为研究这一类曲线的共同性质提供了理论基础．     

履带起重机回转机构闭式液压系统研究

分析了履带起重机回转闭式液压系统的组成及其工作原理,深入研究了其中电液比例泵的控制结构、工作原理及其特点。对回转闭式液压系统的主要元件进行了数学建模,在此基础上利用AMESim仿真软件建立系统仿真模型,通过试验验证了所建模型的合理性,对其进行仿真研究,得到了不同补油压力、控制斜坡和转动惯量对系统性能的影响,对起重机回转闭式液压系统的设计、调试及性能优化具有指导意义。     

Simulation Modeling of the Motion Control of a Two Degree of Freedom, Tendon Based, Parallel Manipulator in Operational Space Using MATLAB

In this paper a dynamical model of a two degree of freedom, tendon based, parallel manipulator （TBPM） system is proposed. The motion control methods of the TBPM system were designed. Using MATLAB, the motion control simulation of this model TBPM system was implemented in preparation for actual experiments. The results of the simulation demonstrated that the response time of the system was in a reasonable range, the motion behavior of the platform was stable and the tension forces acting on the tendons were in a safe range and acceptable. Furthermore, the parameters of the controllers were optimized using MATLAB and better results for the time response were obtained.     

导轨链传动的技术特性及工程应用

在介绍导轨链传动结构的基础上，分析了这类链传动的技术特性。涉及到链条与导轨的匹配、运动（动力）输出机构、链节受载规律、齿形及啮合时的重合度系数等内容，并例举了一个在工程上成功应用的实例。