基于包络法的正交面齿轮齿廓尖化研究

为实现正交面齿轮的加工,利用包络法对正交面齿轮齿廓进行设计,并根据齿廓仿真对正交面齿轮齿顶尖化、全齿高尖化和毛坯尖化进行研究。建立了正交面齿轮的包络坐标系,给出了产形面方程及其齿角方程,推导了面齿轮齿廓方程和过渡曲面方程,利用MATLAB和CATIA软件对面齿轮齿廓进行了仿真。根据仿真结果,分析了面齿轮尖化现象,得出尖化条件,通过最小二乘法对尖化条件的数值计算结果进行统计分析,得到面齿轮齿顶尖化、全齿高尖化和毛坯尖化的近似方程。最后通过面齿轮加工实验,验证了理论计算和近似方程的可行性。     

一种新型6-DOF并联机构的运动学分析

提出了一种新型6自由度2支链并联机构:2-S*RU;其中S*为3自由度球面机构,为复合球铰,R为转动副,U为虎克铰。采用余弦矩阵方法得出了该并联机构的位置正反解的封闭解形式,其中正解的最终方程为一元4次方的多项式。采用余弦矩阵的优点是:第一,与欧拉角不同,方向余弦矩阵不会有任何有代表性的奇异位形。第二,在计算过程中不会出现三角函数,提高了计算效率。该机构可应用于机器人手臂,结构简单紧凑,易于实现模块化。     

6-PPPS正交六自由度并联机构的位置正反解

针对一种新型6-PPPS并联机构,提出方向余弦阵法进行位置正反解的解析求解。利用机构运动副的运动参数构建并联动平台的方向余弦阵,通过添加约束条件,得到唯一的反解,同样方法可得出所有从动移动副的运动参数。根据方向余弦阵的性质构建约束方程,利用Maple软件辅助求得8组解析正解。根据球铰的约束,发现该机构实际正解唯一,给出了唯一正解的求取方法。     

一种六自由度3-UrPS并联机构的正解研究

提出了一种新型的三支链六自由度并联机构3-U^rPS。以3-U^rPS上平台三个顶点之间的长度为约束条件，中间变量即移动副的位移为未知量而建立约束方程，研究了该并联机构正解的封闭解形式，得到一元八次方程。利用十自由度球面机构本身的几何特征，得出了反解的封闭解形式，然后利用反解对正解进行了数值验证，其中一个实数解与反解求得的结果相对应，证明该正反解分析过程是正确的。     

并行多处理器运动控制系统中的分布式存储机制

针对应用于高速高精运动控制系统的并行多处理器控制架构,提出了一种分布式共享存储机制设计思路。基于数字信号处理器设计了并行计算节点,并为各节点设计了本地存储区;采用基于自定义内部总线的消息传递服务,实现了分布式存储区之间共享数据的刷新,构建了统一编址的分布式共享内存模型,以优化各并行计算节点间的数据交互。该分布式存储机制基于硬件实现,其有效性已在实际应用中得到了证实。     

三平移并联机构的尺度综合

基于逆向思维提出了一种满足工作空间要求的三平移自由度并联机构的尺度综合方法。在工作空间已定的前提下,给出了并联机构,通过运动学反解的方法确定并联机构的结构参数的方法,最后在确定杆长以后通过运动学正解的方法验证了并联机构的工作空间。     

3自由度柔索并联机构的运动轨迹规划

首先基于3自由度柔索并联机构模型,通过对索端重物进行正、逆运动学分析找到重物位置坐标与索长输入的相互关系。在此基础上,运用达朗贝尔原理推导出各柔索索端拉力与重物位置及柔索长度之间的关系。此过程中建立的非齐次线性方程组,证明了其具有无穷多组解,并采用广义逆矩阵的相关理论求解获得该方程组的最小范数解,即任意一时刻索端拉力的最优解;然后,在满足约束条件的前提下,寻找该并联机构的工作空间,即重物运动轨迹的范围。最后,对重物实现空间螺旋线轨迹进行了仿真,结果表明该机构能使重物的运动满足轨迹要求并具有较好的平稳性。仿真结果也为后续的对实现重物按规划轨迹运动的机构控制提供了理论基础。     

3-PRPS并联机构的位置正解及应用研究

以3-PRPS并联机构为研究对象,以机构上平台3 个顶点之间的长度为约束条件,建立约束方程,研究该并联机构正解的封闭解形式,并求解了机构的全部位置正解。基于3-PRPS并联机构自身的结构特点,运用向量之间的内积与外积,求解了机构的位置反解。对正反解的研究结果进行了数值验证,正解的计算结果与反解的计算结果相吻合。最后,研究了该机构在车船用并联机构减振平台方面的应用,并进行了运动学仿真,仿真结果表明该机构具有良好的减振性能。     

并联运动模拟平台的运动学分析

为获得某并联六自由度运动模拟平台的运动特性,以该平台的支链为研究对象,建立了各构件的坐标系,在此基础上通过上下平台间的矢量关系和转换矩阵实现平台的位置反解,构建其运动学模型,最后运用MATLAB对构造的运动学模型进行仿真,获得支链长度、伸长速度、伸长加速度的变化曲线。     

三自由度平面并联机构位姿分析

并联机器人由于优点众多而广泛应用于各个领域.以3-PRR平面并联机构为研究对象,用Pro/E软件进行了三维实体建模,绘出了并联机构的简图,解决了机构的正解问题.运用蒙特卡罗法求出了不同角度的工作空间.这种研究方法同样可以用来求解其他类型的并联机构的工作空间.     

一种新型2-DOF并联主轴平台机构运动学分析

提出了一种新型2-PRR两自由度并联主轴平台机构,介绍了其机构组成及其结构特点。针对此平台机构,建立了运动学方程,给出了机构的位置正反解,并绘制了所有正反解构成的空间曲面,由此得到了平台机构的工作空间。最后,基于雅克比矩阵,对平台机构进行了运动仿真研究,为并联主轴平台机构运动参数的正确设计及控制提供了理论依据。