一类齿轮五杆轨迹同源机构的研究

借助于Roberts-Chebyshev定理,将曲柄摇杆轨迹同源机构的两曲柄分别用一双杆组代替,并要求双杆组满足一定的几何尺寸条件和运动条件,使变形后的机构为齿轮五杆机构,且满足机构的一个连架杆以及与其相连的连杆能够整周转动。通过对两机构间的几何关系分析和连杆平面上一参考点运动轨迹谐波成分分析以及机构运动仿真演示,证明了这两个机构为轨迹同源机构,并揭示了这种同源机构基本结构尺寸型间的内在联系。     

6自由度绳牵引并联机构的位置空间分析

文中对绳牵引并联机器人的位置空间进行了研究.在绳牵引并联机构的应用中,工作空间的形状是需要了解的重要因素.通过绳牵引并联机器人的力和力矩平衡方程得出了判断一个位形是否在工作空间中的方法.据此进行仿真分析,确定了6-6型绳牵引并联机器人的位置工作空间形状同运动平台和基座几何布置、尺寸的关系.     

四杆曲线同源机构的构成特性和传动角的研究

四杆曲线同源机构与原始机构的对应杆长具有比例和对调关系，且同源机构要由反装构形得到，从而揭示出同源机构与原始机构在尺寸型上的内在联系；本文还提出：在大多数使用情况下，四杆曲线同源机构与原始机构具有相同的传动角     

Bennett机构、包络六面体与J-单叶双曲面映射可视化研究

基于Bennett机构构造的包络六面体,推导了机构构型与其运动副轴线对应的单叶双曲面之间瞬态相对位姿关系,可视化探究了Bennett机构、机构包络六面体与单叶双曲面之间动态位姿映射;分析了Bennett机构对角线相等时包络六面体构型的几何特征.由特定结构参数Bennett机构对应单叶双曲面腰部空间形态及腰截面投影可视化...     

基于共形几何代数求解(4SPS+SPR)+(2RPS+SPR)串并联机构位置正解

提出将共形几何代数引入至串并联机构位置正解求解过程,以(4SPS+SPR)+(2RPS+SPR)串并联机构为例,首先分别针对上下层并联机构选择合理的运动学参数,基于共形几何代数中基本几何元素的表示方法,对机构中相应球面、平面等共形几何表达式进行求交或对偶运算,得到上下层并联机构动平台顶点的共形几何表达.再结合机构中尺寸、几何约束和内积运算,建立上下层并联机构正向位置解的一元高次方程,进而获得上下层并联机构动平台相对于基平台的位姿.在此基础上,基于共形几何代数中刚体运动变换表达式,得到串并联机构动平台顶点的共形几何表达,进而获得串并联机构的位置正解.该方法避免了传统方法中复杂的消元运算,且分析过程几何直观性较强,在简化串并联机构位置正解几何建模方面表现出巨大优势.     

曲柄滑块机构连杆轨迹的同源机构与运动仿真

研究了利用数值图谱法进行带有预定时标的曲柄滑块机构连杆轨迹的尺度综合 ;对于其同源机构在尺度综合中的应用进行了探讨。通过开发的机构尺度综合 CAD应用软件 ,给出了曲柄滑块机构及其同源机构的运动仿真实例     

凸轮机构仿制

凸轮机构仿制可视为凸轮机构设计的逆过程。本文叙述了在已知滚子摆动从动件盘形凸轮机构几何尺寸测量值和凸轮廓线测量值后,分析得出构件公称尺寸、从动件运动规律和相应的运动方程的方法。文中还举出了用本方法仿制进口PAT-W喷气织机开口凸轮机构的成功例子。     

正交3自由度平动并联机构平台的运动学分析

为了研究正交3自由度平动并联机构平台,设计了该并联机构平台构型;利用校正后的Kutzabach-Grubler自由度计算公式验证该并联机构平台的输出是3自由度运动;根据各构件之间的几何关系,探求各运动支链的夹角与摆臂之间的约束方程;通过运动坐标系和固定坐标系相互之间的映射关系,建立并联机构运动平台参考点的位置方程;对并联机构平台的位置正、逆解等内容进行求解,得到了并联机构平台的速度与加速度表达式。最后,根据设定好的运动规律参数对其进行运动学仿真,并在运动平台上设定参考点,获得了运动平台的运动轨迹和相关运动规律曲线图,验证了并联机构平台的动态性能。     

小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合研究

讨论了小曲柄齿轮五杆机构的尺寸约束条件,根据复矢量理论和Fourier级数理论,分析了小曲柄齿轮五杆机构连杆轨迹谐波特征参数的特性,为数值图谱库中数据的压缩奠定了理论基础,建立了较为完善的小曲柄齿轮五杆机构连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱,并对双曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的几何关系进行了分析,实现了利用数值图谱法进行小曲柄齿轮五杆轨迹同源机构的尺度综合.综合算例表明该方法实用方便.     

3PUS-S(P)变胞并联机构力传递性能研究

通过建立力螺旋在关节空间与操作空间之间的映射关系,对3PUS-S(P)变胞并联机构进行静力学分析。3PUS-S(P)变胞并联机构由动平台、静平台、3条PUS无约束支链以及1条S(P)变胞恰约束支链组成。机构具有2个构态,构态1时动平台具有3个空间转动自由度;构态2时新增一个垂直于动平台的移动自由度。首先,基于螺旋理论构造机构在不同构态下的6阶完整雅可比矩阵;其次,基于虚功原理得到少自由度变胞并联机构输入与输出之间完整的力映射模型,建立力传递性能评价指标;最后,对力传递性能评价指标与机构几何参数之间的映射关系进行了研究,为机构进一步的应用奠定基础。     

同源连杆机构构成特性和传动角的研究

从理论上揭示了原始机构及其同源机构在尺寸型上的内在联系,即它们的确生成了同一条轨迹.还提出,同源机构与原始机构的对应构件有相同的角速度;在通常使用情况下,同源四杆机构与原始四杆机构具有相同的传动角.     

Cognate connections and their application to function cognates and overconstrained linkagesVerwandte gliedergruppen und ihre anwendung bei gleicwertigen übertragungsgetrieben und bei übergeschlossenen getrieben

A simple short cut to finding some of the function cognates of a spatial spatial single-loop linkage is as follows. Replace the floating connection between the input and outputlinks by a cognate connection without disturbing the geometry of the input, output and fixed links. The cognates of the -CR_oC-, -CRC-, -RRS-, -RRE- and -PRS- connections are systematically obtained. These are then shown applied to the derivation of some function cognates of five-bar mechanisms such as RCRCR, RSRRR, etc. and some four-bar mechanisms. They can further be used as redundant connections to improve force transmission. Almost all the overconstrained four-bars with a connectivity sum of 6 are also derived from these cognate connections.     

基于PD控制的平面3R刚性冗余度机器人中的混沌现象

通过仿真及混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法 ,对采用PD调节器进行工作空间负反馈控制机器人末端重复跟踪工作空间的封闭路径时平面 3R冗余度机器人自运动中的混沌现象进行了研究。研究表明 :基于扩展Jacobian矩阵方法求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是规则的周期运动 ,而基于Jacobian矩阵的伪逆求解冗余度机器人运动学逆解时其自运动是混沌的     

A note on the synthesis and dissimilar function-cognates of the RSSR and RCR0CR mechanisms

Function-cognates are those mechanisms that provide exactly the same input-output displacement relationships as the original mechanism. Dissimilar cognates are cognates having a different structure from that of the original mechanism. It is shown that there are no RSSR mechanisms function-cognate to a given planar four-bar or spherical four-bar. On the other hand, formulae for the infinity of RCR₀CR cognates of the planar four-bar are given. It is further shown that for a given RCR₀CR mechanism (or for a given general trigonometric implicit relationship linear in cosines and sines of input and output rotations individually), there is always one and only one RSSR mechanism giving the same relationship. The latter is therefore also the case for an eight-precision point synthesis of the RSSR mechanism.     

柔性冗余度机器人自运动中的混沌

研究了柔性冗余度机器人的自运动状态，通过将其中的柔性连杆简化为Euler—Bernoulli梁建立了柔性冗余度机器人的运动学模型。运用混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法发现了该类机器人自运动中的混沌现象。对一个未杆是柔性连杆的平面3R柔性冗余度机器人的自运动状态的研究结果表明，基于Jacobian矩阵的伪逆法求解该柔性冗余度机器人采用PD调节器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时的运动学逆解，其自运动是混沌的。     

具有大位置空间的3自由度并联机构运动性能分析

提出一种具有较大位置空间的3自由度并联机构,该机构为Tricept机构的变异型,结构特点是将Tricept机构中的被动支链与三条主动支链之一相集成,且主动关节的三条轴线彼此垂直并汇交于一点。对机构的位置空间、运动灵活度及刚度特性进行分析,给出表征尺度参数改变与机构运动性能变化关系的图形描述。分析表明,对于不同的尺度参数组合以及较小的胡克铰、球铰的极限转角,机构动平台均可获得较大的位置空间;位置空间的中部区间占整个位置空间体积值较大,且在该区间内动平台具有较好的运动灵活度及刚度特性。给出的图形描述较全面地表征尺度参数与机构运动性能之间的关系,可用于机构性能的进一步分析与运动学设计。     

Highest-order coupler points of Watt-1 linkages, tracing symmetrical 6-bar curves

Certain non-symmetrical Watt-1 linkage mechanisms may produce symmetrical curves. The dimensions of such mechanisms then have to meet five precise conditions. They have been derived from the two possibilities that symmetrize the Assembly Configuration containing the four 6-bar curve cognates. Each possibility leads to a different mechanism. The one that can be driven without additional conditions, contains a kite 4-bar, carrying rigid triangles that are similar and otherwise related. Then, a ‘kite-cell’ is involved, transforming the input-circle into a symmetrical Watt-1 curve of the 8th or of the 12th degree, depending on the choice of coupler-plane. The second possibility leads to a mechanism in which not only a point, but also a straight-line reaches the image positions. This type, however, must move through a ‘stretched position’ with a two-fold coupler motion. Then, gear-pairs or the like are necessary to overcome such a bifurcated position.     

Geometric approach for kinematic analysis of a class of 2-DOF rotational parallel manipulators

Euler angles are commonly used as the orientation representation of most two degrees of freedom (2-DOF) rotational parallel mechanisms (RPMs),as a result,the coupling of two angle parameters leads to c...