基于Pro/E的齿轮五杆机构运动仿真

虽然齿轮五杆机构的解析方法是比较成熟的,但是由于分析的结果是用方程和函数表达的,因此具有不直观和难以检验的缺点.使用Pro/E软件可以形象直观地仿真出齿轮五杆机构的运动,同时有利于对机构进行运动学分析和动力学分析.     

混合输入五杆机构实现给定轨迹的功率分配

混合输入五杆机构是一种新型的可控机构,采用恒速电机和伺服电机作为驱动元,两种类型的运动通过一个五杆机构复合后,可得到柔性输出运动.通过对混合输入五杆机构的工作空间的研究,对该机构实现给定轨迹进行了逆运动学和动力学分析,得到了电动机功率计算的数学模型.为了实现对连续时变轨迹的跟踪任务,该系统采用PD控制算法对伺服电动机的运动进行控制.对混合输入五杆机构实现直线轨迹和抛物线轨迹进行了仿真研究,得出了机构在实现给定轨迹时电动机功率分配的规律.     

基于神经网络的平面五杆可调机构的动力学解析模型

应用Kane动力学方法对平面可调五杆机构进行了动力学分析,建立了平面五杆机构的动力学解析模型。并研究了构件几何参数和物理特性对广义驱动力矩的影响规律。在此基础上,应用BP神经网络对可调五杆机构逆动力学模型进行了辨识,将整个动力学模型系统分为3个子系统,分别采用BP神经网络系统对广义质量矩阵、向心力哥氏力矩阵和重力矩阵进行学习,求解得到可调平面五杆机构的逆动力学模型问题。     

基于虚功原理和Pro/E的六杆机构仿真分析

为了提高压床六杆机构的运动学和动力学仿真分析效率,运用Pro/E骨架模型建立压床六杆机构的运动学模型并对其进行运动学仿真,得出压床冲头的位移、速度和加速度随主动件转角变化的规律曲线.利用虚功原理结合MATLAB语言求解出主动件的平衡力矩,并得到机构的动能、驱动功和阻力功的变化规律.该分析方法可将设计者从复杂的矢量解析法、矩阵运算以及动力学分析软件中解放出来,从而提高六杆机构的分析效率.     

混合输入五杆机构实现给定轨迹的功率分配

混合输入五杆机构是一种新型的可控机构,采用恒速电机和伺服电机作为驱动元,两种类型的运动通过一个五杆机构复合后,可得到柔性输出运动．通过对混合输入五杆机构的工作空间的研究．对该机构实现给定轨迹进行了逆运动学和动力学分析,得到了电动机功率计算的数学模型．为了实现对连续时变轨迹的跟踪任务,该系统采用PD控制算法对伺服电动机的运动进行控制．对混合输入五杆机构实现直线轨迹和抛物线轨迹进行了仿真研究,得出了机构在实现给定轨迹时电动机功率分配的规律．     

基于SimMechanics的一种六杆机构运动学仿真

设计了一种六杆机构,利用SimMechanics工具箱对六杆机构建模,进行了运动学分析,并对仿真参数及机构几何参数改变前后进行了对比。仿真结果表明了仿真模型、运动学分析的正确性及改变仿真参数和机构几何参数实现预定运动规律的可行性。所积累数据为下一步机构动力学分析和机构优化设计打下基础。     

基于ADAMS的六杆机构运动学及动力学仿真分析

为了使牛头刨床六杆机构设计更加合理,运用矢量解析法建立牛头刨床六杆机构运动学模型,并运用ADAMS软件对其进行运动仿真,得出牛头刨床刨头的位移、速度和加速度随时间变化的规律曲线.用分离体法建立该六杆机构的动力学模型,并运用ADAMS软件对其进行动力学仿真分析,获得各构件的受力情况和原动件的平衡力矩,为机构的优化设计提供了理论参考.     

基于矢量法的双肘杆机构运动学分析及参数优化

采用矢量法建立模切机双肘杆机构的运动学模型,并通过矩阵运算推导机构各构件运动规律的表达式.利用Matlab编制了机构的运动学程序,并结合算例对双肘杆机构进行了运动学仿真.仿真结果与前人经由ADAMS的分析结果一致,表明所建运动学模型能够正确反映机构的运动特性.运动学仿真曲线还表明,动平台工作时相对水平面呈微小角度的摆动.为了改善机构的运动特性,以动平台摆角标准差最小为优化目标函数,使用Matlab优化工具箱,调用fmincon函数,对机构进行参数优化设计,优化结果表明机构的运动性能得到一定程度的改善.     

杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型

可调机构模型的建立是研究可调机构控制问题的前提。基于运动分析、凯恩动力学方程和数字-符号方法，首次建立了杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型。将动力学模型的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学计算公式求解机构驱动力矩的问题。将广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量，导出了模型矩阵元素的数字-符号表达式。研制的软件可以应用于研究广义坐标、杆长和构件的惯性参数对驱动力矩的影响。在计算机上离线生成了机构的动力学模型，大大减少了在线计算量。给出的机构动力学仿真实例证明了此方法的有效性。     

套缸式高空作业车摆臂机构机构综合分析

为选择机构的合理结构形式、运动副类型、数目及合理的尺寸搭配,对一种高空作业车摆臂机构进行分析.在已知连杆铰接点的起始位置、连架杆的对应转角及机架长度的平面综合连杆机构的各设计变量间关系的条件下,根据给定的运动学或动力学要求,进行了机构综合.对六杆运动链连杆类配方案进行选择,组合生成六连杆4种形式,在此基础上再生运动链,形成新的机构形式,给出机构多种可能的构型,完成摆臂机构的型综合.对不同方案进行比较,得出了满足运动学及动力学要求的最优解.     

平面五杆并联机器人控制系统设计

介绍了平面五杆并联机器人控制系统设计,控制系统采用PC机为上位机、MC206X运动控制器为下位机的硬件结构和基于Windows操作系统的MotionPerfect2的软件系统．此控制系统由两个伺服电机驱动五杆机构,使平面五杆并联机器人具有更大的柔性和应用潜力．     

五连杆式人机合作机器人运动学及动力学研究

人机合作机器人(Cobot)是被动的能直接与人合作的机器人.根据差动轮系的不完全约束特性,提出了基于差动轮系的五连杆式人机合作机器人模型.根据差动机构与关节、差动机构与差动机构之间的耦合关系,建立了串联式Cobot的运动学模型和动力学模型.对串联式五连杆Cobot模型样机进行了实验研究.实验结果表明,该五连杆式Cobot能够跟踪理想直线,具有不完全约束特性,如果进一步完善,它可以被应用在大型零件的装配生产线、外科手术以及一些需要人机合作的场合.     

Reconfigurable parallel mechanisms with planar five-bar metamorphic linkages

This paper presents the idea of constructing reconfigurable limbs by integrating metamorphic linkages as subchains.The planar five-bar metamorphic linkages that have three phases resulting from locking of motors are considered.Under the assumption that the constraint exerted by the reconfigurable limb can switch between no constraint,a constraint force,and a constraint couple,the output motions of the metamorphic linkage in its two planar four-bar linkage phases are identified.By adding an appropriate joint to planar four-bar linkages with translational output,four planar five-bar linkages that can be employed in the construction of reconfigurable limbs are enumerated.Serial chains that can provide a constraint couple and a constraint force are synthesized based on screw theory.Reconfigurable limbs that have three configurations associated with the three distinct phases of the metamorphic linkages are assembled with planar five-bar metamorphic linkages and serial chains with four degrees of freedom.A class of reconfigurable parallel mechanisms are constructed by connecting a moving platform and a base with three identical reconfigurable limbs.The degrees of freedom of the reconfigurable parallel mechanism in different configurations with the metamorphic linkages in different phases are given.Finally,the actuation scheme for this kind of mechanisms is addressed.     

平面并联机构运动和动力分析的序单开链法

并联机构具有精度高、刚度大、承载能力强等优点,应用非常广泛.由于存在多变量,并联机构呈现出非线性、多参数耦合的特点,其动力学问题具有一定的复杂性.以单开链为单元对一种平面并联机构进行结构分解,按结构分解的正序进行了运动分析,在运动分析的基础上按结构分解的逆序对该机构进行了动力学分析.序单开链法可以使机构运动学、动力学方程的维数降至最低,且恰等于机构的耦合度,因此该方法可以方便求解机构动力学问题,且计算效率较高.     

再现圆弧轨迹的两自由度五杆机构优化设计

本文应用机构优化设计方法,对再现给定圆弧轨迹两自由度五杆机构进行了尺度综合。文中根据设计要求以最佳再现给定圆弧轨迹为追求目标,以满足传动角条件及尺寸条件为约束条件,建立了数学模型,采用约束非线性规划的复合形法求得了机构最优运动参数。     

不确定性下平面四杆转向机构的运动精度分析

为评价平面四杆转向机构在不确定因素影响下的运动精度,提出应用概率理论对机构运动误差进行建模与分析.基于平面四杆转向机构的运动学分析,考虑机构构件尺寸几何公差建立平面四杆转向机构的运动误差概率模型和可靠性模型,并应用一次二阶矩方法对机构运动精度可靠性模型进行求解,从概率的角度研究了平面四杆转向机构的运动精度.     

基于基因模型的机构变异方案设计

针对传统机构变异的复杂性,分析了生物基因遗传和变异的机理与机构变异的相似性,总结出由遗传特征、变异特征和联结特征集等特征组成的构件、运动副基因表达式和由构件特征矩阵、运动副特征矩阵和联结关系矩阵等3个矩阵组成的机构基因表达式,并根据机构基因表达式建立了机构的基因模型.为保留机构遗传特征归纳出机构基因变异的3条变异法则,模仿生物的基因突变根据变异法则规定了6种对机构基因模型的变异运算,即自发变异、极端变异、互换变异、反向变异、重组变异和杂交变异等.利用机构的基因模型对由平面六杆机构、平面四杆机构和棘轮机构等组成的原机构进行基因变异运算获得2种变异机构,对基于基因模型的机构变异方案设计的步骤进行了说明,证明了该设计的可行性.