基于三并联机床螺旋面钻尖刃磨机运动学仿真

介绍了三并联螺旋面钻尖刃磨机床的结构组成,分析并联机床的运动原理.利用ADAMS/View虚拟样机技术建立并联刃磨机床的模型并对机床模型简化处理,设置模型的约束并添加驱动.通过输入运动平台一般条件下运动学参数,更改运动平台不同运动学参数条件,得出机床不同的仿真形态,分析并联机床动平台在不同参数下的并联杆位移速度和加速度关系,为机床系统设计提供理论基础.     

激光加工用三平移并联机床的分析与研究

设计与研究了一种用于激光加工的三平移并联机床。介绍了并联机床的组成及部件间的连接关系。通过应用并联机构拓扑结构理论对并联机床的自由度进行了分析,得出其自由度输出为三平移。通过建立杆长约束方程,得到并联机床机构的运动学位置逆解方程。应用几何法对并联机床工作空间进行了分析与求解,并得出工作空间与机床机构参数之间的关系。通过建立并联机床的几何参数误差模型,得到机床动平台的输出位置误差,进而为并联机床生产和运动控制提供理论依据。     

5-UPS并联机床主要结构参数的优化选择

通过建立5-UPS并联机床的优化模型．分析了影响并联机床结构参数的各种因素，求解出使机床的加工范围最大、加工精度最高、5条腿受力最小、机床的外观符合黄金分割的机床的最优结构参数，从而为并联机床的设计提供了依据。     

基于6-TPS型并联机床的标定方法研究

以6-TPS型并联机床为对象,研究了并联机床运动学标定方法。首先假定了并联机床各结构参数单位误差,在与测量方式相一致的广义坐标上,通过并联机床正解的方式,利用所测的点数据,以数值法构造了机床末端位姿误差与结构误差的影响系数矩阵。通过这种方法,构造参数误差数学辨识模型,针对6-TPS型并联机床的特点,提出了测量并联机床平动和聚点性误差的方案,并在工程实际应用中验证了该标定方法的可行性。     

六自由度并联运动机床奇异性研究

6-PSS并联运动机床的奇异性分析是6-PSS并联运动机床其它分析的基础,也是空间机构学分析的一个难点。本文首先解释了并联运动机床奇异性特征,通过建立6-PSS并联运动机床结构数学模型,实现了参数化设计。利用螺旋理论空间分析的优势,建立了6-PSS并联运动机床的Plücker坐标,方便地给出机床受力Jacobian矩阵,同时利用Matlab强大数学计算功能,精确的分析出并联机床的奇异性空间,降低了并联运动机床奇异分析的复杂性。     

基于虚拟样机技术的3-UPS并联机床仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象,应用虚拟样机技术建立参数化仿真模型,给出了并联机床虚拟样机设计流程和系统结构。利用该样机模型对并联机床进行了运动学和动力学分析,为并联机床结构和数控系统设计提供了主要参数和理论依据。     

基于工作空间和灵活性的并联机床结构参数优化设计

分析了 6SPS型并联机床仿五坐标机床加工工作空间的要求,将满足工作空间要求的机床参数设计问题归结为五变量优化问题.以并联机床工作空间的灵活性为指标,采用遗传算法进行求解。运用该法可确定主要的机床参数,为机床的总体设计提供依据     

一种新型并联机床的刚度和固有特性的有限元分析

建立了一种新型并联机床刚度分析和弹性动力学分析的有限元模型，研究了参数变化对主进给机构刚度和固有频率的影响，计算结果表明：该新型并联机床与基于Stewart平台的并联机床相比，Z方向刚度与相当而X、Y方向的刚度优于后者；加大中间腿的截面积可以大大提高并联机床的刚度，研究结果为优化并联机床的结构参数，提高其结构搞震性和切削稳定性奠定了基础。     

基于遗传算法的3-PRS并联机床的运动学标定分析研究

针对并联机床运动中存在偏差的问题,提出了基于结构参数和遗传算法的逆向运动学标定方法,推导出了并联机床误差标定的模型。该方法不需要求并联主轴平台的正向解,避免了并联机构相对复杂的正向运动分析问题。计算表明:利用名义机床结构参数计算的逆向运动误差明显大于标定的结构参数得到的逆向运动误差;标定后的三个圆柱铰和球铰的位置更接近于名义位置,说明误差标定可以对机床结构进行校正。     

新型激光切割并联机床的工作空间研究

提出了一种新型激光切割并联机床.在其位置逆解的基础上,通过边界搜索法获得了并联机床的工作空间,探讨了其结构参数对工作空间的影响.最后研究了并联机床的灵活性.研究表明该机床具有较大的工作空间且在有效的工作空间内不产生奇异,是一种理想的应用于激光切割的并联机床.     

基于支持矢量机的从明暗恢复形状方法

通过对传统从阴影到形状(Shape from shading,SFS)问题和支持矢量机(Supporting vector machine,SVM)的研究,提出一种基于SVM由从明暗恢复形状方法,详细分析了这一方法的理论依据和可行性,探讨了SVM输入参数的确定、核函数的选择与构造等关键问题。试验表明,与传统SFS方法相比,提出的方法能较准确地直接获取物体的高度值,且受环境因素影响小,无需作过多的成像条件假设。最后探讨了这一方法的改进方向。     

独立公理在多目标优化设计中的应用研究

将公理设计理论引入优化设计中,阐述基于公理设计的优化设计思想,提出基于独立公理的多目标优化设计方法.通过确定主要的设计参数,将设计参数按无耦合设计的形式分组,生成函数依赖关系表,依照一定的次序对各目标函数进行优化,并给出基于独立公理的优化设计流程.实例结果表明,该方法简便可行,可为圆柱螺旋压缩弹簧以及其他产品的设计提供一种新的方法.     

基于神经网络的主动隔振控制技术研究

针对主动隔振系统存在非线性的情况,提出一种神经网络控制方法.控制器采用CMAC(cerebellar model articulation control)网络,参数调整基于梯度下降法.为消除系统次通道对控制器参数调整的影响,利用BP(back propagation)网络离线辨识得到次通道模型.系统的输出误差信号与次通道模型参数相结合,共同调整控制器参数.仿真结果表明,该控制方法对于存在非线性的主动隔振系统具有良好的控制效果,隔振能力超过常用的滤波LMS(least mean square)方法.     

机器人动力学参数辨识方法的研究

在不解体情况下,采用ＣＡＤ方法计算各动力学参数值,基于多体系统动力学模型及ＰＵＭＡ机器人单关节运动试验结果修正相应动力学参数,并考虑各关节摩擦与阻尼特性。通过ＰＵＭＡ机器人各臂联动试验验证辨识参数的正确性。     

一种基于感性设计的产品平台参数的辨识方法研究

在基本功能满足的前提下,顾客对产品的感性认识往往是其选择产品的主要依据。提出了一种基于顾客对产品感性认识进行产品平台参数与个性参数辨识的新方法。该方法能使设计人员理解设计参数对顾客喜好的敏感程度,为设计人员准确理解顾客需求提供了理论依据。并以自行车车架为例进行说明。     

基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法

为了从结构脉冲响应信号中精确识别结构模态参数,提出一种基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法。首先对结构的脉冲响应信号进行经验模式分解,将结构多阶模态响应信号分解为与各单阶模态响应信号一一对应的分量,再对这些分量分别进行Laplace小波相关滤波便可准确识别结构的各阶模态参数。仿真信号的计算结果表明该方法可以得到精确的阻尼固有频率,并能准确地锁定阻尼比。悬臂梁力锤激励试验结果表明该方法在实际结构的模态参数识别中也非常有效。     

图像质心算法的焊缝识别理论与试验研究

研究一种基于图像质心的焊缝识别新方法.根据焊接熔池视觉图像质心算法及视觉传感器工作原理,推导并建立焊接图像质心与焊接区温度及焊缝中心关系模型.通过焊接温度场的数值化,得到图像质心与焊缝中心关系模型在一定焊接参数条件下的数值解.采用数值仿真分析模型的影响因素,结果表明焊接电流、焊接速度和焊缝宽度对模型曲线影响最为显著.在分析质心与焊缝中心数值解变化趋势的基础上,得到质心偏差与焊缝偏差的经验表达式.在此基础上,对不同焊接参数条件下的模型曲线进行最小二乘拟合,建立质心偏差模型特征参数的样本空间.然后进行多元线性回归分析,确定出经验表达模型的特征参数,从而建立质心偏差关于焊接参数为变量的实用理论模型的函数表达式.焊接工艺试验表明,依据图像质心算法可以较好地识别焊缝中心位置.     

基于神经网络的可靠性分析新方法

对于大部分工程可靠性分析中的隐式极限状态方程,建立一种基于样本筛选的神经网络可靠性分析方法。该方法利用具有强大的非线性映射能力的神经网络,来近似隐式极限状态方程中的输入变量与输出变量的关系,从而使得隐式可靠性分析转化为显示可靠性分析问题,大大减少了计算失效概率的工作量。与已有的神经网络可靠性分析方法相比,所提方法选择近似极限状态方程而不是近似极限状态函数的策略,并通过筛选训练样本实现这一策略,从而提高可靠性分析的精度,算例结果充分显示所提方法的优越性。     

结构设计参数对火炮炮口振动影响的仿真及基于SQP方法的优化

基于ADAMS建立反映火炮射击动态特性的虚拟样机,定义归一化炮口振动的目标函数,采用灵敏度分析方法研究结构参数对炮口振动的影响,解决具有不同量纲的结构参数影响显著性对比难题,并获得对火炮射击精度有重要影响的结构参数。利用序列二次规划算法与虚拟样机融合,实现对结构参数的动态优化。研究结果表明该型火炮具有较大的设计改进空间。最后,展望虚拟样机技术的应用前景及下一步工作的研究方向。     

QUADRATIC OPTIMIZATION METHOD AND ITS APPLICATION ON OPTIMIZING MECHANISM PARAMETER

In order that the mechanism designed meets the requirements of kinematics with optimal dynamics behaviors, a quadratic optimization method is proposed based on the different characteristics of kinematic and dynamic optimization. This method includes two steps of optimization, that is, kinematic and dynamic optimization. Meanwhile, it uses the results of the kinematic optimization as the constraint equations of dynamic optimization. This method is used in the parameters optimization of transplanting mechanism with elliptic planetary gears of high-speed rice seedling transplanter with remarkable significance. The parameters spectrum, which meets to the kinematic requirements, is obtained through visualized human-computer interactions in the kinematics optimization, and the optimal parameters are obtained based on improved genetic algorithm in dynamic optimization. In the dynamic optimization, the objective function is chosen as the optimal dynamic behavior and the constraint equations are from the results of the kinematic optimization. This method is suitable for multi-objective optimization when both the kinematic and dynamic performances act as objective functions.