一种六自由度混合驱动并联机构的位置正解分析研究

对一种六自由度混合驱动并联机构的位置正解问题进行了研究，根据该六自由度并联机构的几何结构特点，运用几何分析和虚拟杆长相结合的方法建立了其运动学数学模型，用遗传算法求出了其位置正解，并基于位置正解对该类并联机构存在的实际装配构型进行了分析，给出了计算实例。     

六自由度盾构管片拼装机机构设计

介绍了一种在盾构隧道施工中,用来给开挖好的隧道表面安装管片的管片拼装机,这是一种六自由度混联机构,整体机构串联中间包含一个二自由度五杆机构.分析了该拼装机的机构组成,工作原理及过程,进行了正运动学和逆运动学的分析,通过具体数值,验证运动学方程的准确性.最后,描述了拼装机对管片轨迹精确调整的过程.     

基于遗传算法的2-DOF平面五杆机构的优化设计

对一种平面两自由度五杆机构进行精度分析,给出了其运动学正解的简化模型及机构参数的误差影响因子矩阵.以执行端位置误差最小为目标建立了的优化目标函数,采用遗传算法求得全局最优解.     

一系列特殊的超6阶机构

从机架共线的五环、六环、…、九环BNT(Bennett)机构中,拆去相邻环路公用的连架杆和它们两端的回转副,分别得到单环路的8杆、9杆、…、12杆机构.对拆杆前和拆杆后连杆铰链点轨迹圆的分析,发现铰链点的轨迹圆完全相同,证实了两种机构的运动学性能完全等效.得出单环路的8杆、…、12杆机构都符合BNT约束条件,机构自由度为1,它们的环路阶,分别为7、…、11,它们是一族新型的超6阶GBG(Goldberg)机构.这一发现,突破了现有环路阶小于等于6的传统观点.得出N杆GBG机构与机架共线的N-3环BNT机构的自由度相等,其值为1,N杆GBG机构的环路阶d是N-1的重要结论.通过对8杆GBG机构所有从动件的角位移θi(i=2,3,…,8)都是原动件角位移θ1的一元函数的分析,证明了该机构的自由度为1.在Solidworks中,对8杆GBG机构的各杆角位移进行了检测,其结果和拆杆前的5环BNT机构对应的角位移检测值完全相同,精确地证明了两种机构运动学性能是完全等效的.充分证明了 8杆GBG机构是自由度为1,环路阶为7的超6阶机构,也证明了用轨迹圆判断BNT约束条件的实用性和可靠性.这一研究成果拓宽了机构环路阶的使用区间,也使人们对机械系统约束性质的多样性有了更新的认识.     

一种新型正交结构6-PPPS并联机构及其运动学解耦性研究

提出一种正交结构六自由度并联机构,建立了运动支链的位置矢量方程,推导出速度正解和反解方程.定义了并联机构的运动解耦,分析了该正交结构六自由度并联机构在不同姿态的运动解耦性能.并联机构运动解耦能够简化其运动学模型,为其运动学标定和控制带来方便.     

六自由度动感平台不均衡受力条件下的动力学分析

文中研究了驾驶模拟系统中六自由度平台机构在不均衡受力条件下运动学和动力学特性.六自由度平台在使用过程中往往受力重心偏离上平台中心,导致6个电动缸受力不均衡.文中介绍了六自由度平台的特点,然后通过Pro/E软件建立了平台仿真模型,应用ADAMS软件对平台进行了运动学分析,最后对6个缸在不均衡条件下进行动力学分析.得到了不均衡受力对缸件的影响程度,为平台的合理使用提供一定依据.     

新型3自由度并联机构的设计与分析

基于机构的概念,将一种正方体折纸盒折痕等效为铰链,连接折痕的纸板等效为连杆,抽象出新型3自由度并联机构.该新型并联机构由定平台、动平台和4个连接支链组成,各支链结构完全相同,且都含有1个具有特殊结构的六杆球面变胞机构闭环子链.介绍此新型并联机构结构设计,其特点是结构完全对称,只含有单自由度转动运动副.详细描述各支链中闭环子链的结构特点、一般构态及其自由度数.应用螺旋理论,分析运动支链中闭环子链的自由度特性.根据广义运动副的概念,用广义运动副替代各支链中的六杆球面变胞机构,并分析各运动支链末端约束.依据该并联机构的结构对称性,分析其动平台的自由度数和相应的自由度特性,得到动平台相对于定平台具有2个转动和1个移动自由度,并具有连续转轴.     

一种新型的人体仿真体验平台及其位置反解

提出了一种新型的人体仿真体验平台—7自由度平台,并为其反解提供解决办法。该平台具有除横移、纵移、垂直、俯仰、翻滚、偏航进行六自由度运动外,还能在六自由度运动的同时进行≥360°的高速旋转。通过其运动学分析提出其反解方法,把7自由度机构的位置反解简化为6自由度机构的位置反解和一个独立的冗余自由度旋转的位置处理。通过实例应用表明,利用本方法能够得到令人满意的反解,并在一种特种影院的应用中获得了很好的体验感受。     

模拟过载动感座椅机构静刚度分析

模拟过载动感座椅是一种补充甚至有效替代大型飞行模拟平台的设备.以一台三自由度模拟过载动感座椅为研究对象,在建立其背板单元的两自由度机构的运动学模型基础上,提出引入机构几何约束方程的方法,认为约束自由度上机构刚度为无限大,采用虚功原理建立了机构静刚度模型,最后时机构刚度性能进行了仿真分析.结果表明:拉压杆1为机构X向刚度薄弱环节,整机刚度沿X轴及Y轴方向递减.该模型适用于少自由度混联机构的力位控制.     

一种可重构四足移动机器人的几何约束及其抗倾覆能力

提出了一种在倾倒后具有自我恢复能力的四足并联移动机器人。该四足机器人的腿部结构由一种可重构空间六杆机构构成,该六杆机构由两个改进型球面五杆机构并联而成,具有两种不同的运动位形。其中,运动位形Ⅰ具有1R2T共3个自由度,满足四足机器人对腿部行走机构的自由度需求;运动位形Ⅱ具有2个自由度且工作空间很大,满足其翻身所需要的工作空间条件。运用螺旋理论对球面五杆机构和可重构六杆机构的两种运动位形进行了几何约束分析,这两种运动位形具有互锁性能。运用D-H法对可重构六杆机构进行了逆运动学分析并得到其工作空间,验证了四足机器人翻身的可实现性。分析了四足机器人在翻身时的步态,得出了其在倾倒后自我恢复时腿部电机转动角度与机器人机身重心的关系。在四足机器人的翻身过程中,其腿部的可重构六杆机构均处于运动位形Ⅱ。在Adams软件中验证了预设翻身步态的正确性与合理性。