球面四杆机构综合的新方法——单位矢法

球面四杆机构是空间机构中最为特殊的一种,它的许多性质与平面机构相似。本文以平面机构的一些性质和定理出发、推广至球面四杆机构、并采用了一种新的处理方法——单位矢法,进行球面四杆机构的运动分析。利用此方法研究了球面四杆机构给定有限位置综合的问题,具有简单、明了、     

球面4R机构的位置分析和运动综合

球面４Ｒ机构是最基本的,最常用的球面铰链四杆机构,可用来实现主从动杆对应角位移等,本采用空间类复向量,导出用以实现主从动杆对应角位移的球面４Ｒ机构的位置方程,及机构综合方程式,并研讨了其综合方法,列举了算例。     

球面四杆机构连杆点的运动分析

得到了对应于每一个输入转角的连杆点位置的显性表达式，引进了球面矢量的要领并讨论了其合成规律，并据此讨论了球面四杆机构上连杆点的速度及加速度。     

新型三自由度混合冗余驱动机构运动学研究

在混合驱动理论和冗余驱动理论的基础上,提出新型的3-PSS-6R3自由度混合冗余驱动机器人机构.该机构能够实现二维平移和一维转动,由4条支链构成,其中3条为PSS(移动副-球面副-球面副)结构,对称分布于定、动平台中心,对机构的运动不产生约束;1条支链由平面混合驱动的五杆机构串联一个空间连杆组成,此支链同时对整个机构的运动产生约束.建立了该机构的位置逆解模型,在此基础上,运用数值方法对机构的运动学进行了验证.本文的研究结论为混合驱动机构向空间发展提供理论依据.     

Stephenson-Ⅲ型球面六杆机构曲柄存在条件探究(研究生论坛)

曲柄存在判别问题是机构可动性分析中重要的一部分,也是机构综合与分析中最基本的问题。本文将Stephenson-Ⅲ型球面六杆机构看作是由一个基础球面四杆机构和一个球面二杆组组成的多回路机构。该机构的曲柄存在条件将由其各回路特性共同决定。根据连杆机构的组成原理,运用球面三角学导出球面四杆机构曲柄存在条件,再结合机构的可装配条件,给出了Stephenson-Ⅲ型球面六杆机构曲柄存在条件。构建了机构三维仿真模型,用仿真分析方法验证了结果的正确性。     

新型球面包络蜗杆分度凸轮机构的研究

在总结分析传统弧面分度凸轮机构和平面、柱面包络蜗杆分度凸轮机构的基础上,提出了一种球面包络蜗杆分度凸轮、钢球、嵌装钢球的分度盘三体式结构的新型球面包络蜗杆分度凸轮机构;介绍了其结构形式,推导了分度盘上球面齿廓方程、啮合方程、球面包络蜗杆分度凸轮廓面方程,最后指出了这种新型球面包络蜗杆分度凸轮机构优良的结构特性     

球面机构计算机图解算法(2)——球面高级机构运动分析(斯蒂芬森六杆机构)

在以广义三角形算法为基础的程序包ＧＴＭＰＡＣ的支持下，能够顺利地按纯图解法（纯几何法）对球面机构进行分析与综合，本文着重介绍球面高级机构的运动分析（球面斯蒂芬森六杆机构）。     

基于球面三角学的球面并联机构位姿正解

用球面三角学的方法求3自由度球面并联机构的位姿正解，使其平面化。找出了能确定Stewart平台3自由度运动的2个输出变量，使求解工作大为简化。用消元法解决了一般3自由度球面并联机构的位姿正解问题。以正交3自由度球面并联机构为例，进行实例分析，导出了简洁的位姿正解显式解析式，完全解决了该机构实时控制的问题。     

钢球全表面螺旋线展开机构运动特性分析

钢球表面缺陷对轴承的使用性能具有很大影响,针对目前钢球表面缺陷自动检测中球面全表面展开的问题,提出一种球面螺旋线运动展开方法,通过理论分析,建立了球体螺旋线运动展开模型,并提出了球面全表面展开的条件;依据展开条件,设计了球面全表面螺旋线展开机构,并对机构进行了运动特性分析;同时利用ADAMS软件,对机构进行运动学仿真,结果证明:本文所设计的展开机构能够实现钢球的全表面展开,进而为实现钢球全表面缺陷自动检测打下理论基础.     

台体型4SPS-2CCS广义并联机构位置正解分析

提出了台体型4SPS-2CCS广义并联机构,并对该机构的位置正解进行分析.基于四元数建立位置正解的数学模型,应用Mourrain簇理论对模型解的个数进行理论分析,得出该并联机构位置正解上限为160;同时应用同伦连续法进行数值计算,给出该机构全部160组位置正解,证明该机构位置正解上限是可以达到的.求解过程中,将四元数作为变量代替欧拉角旋转变换矩阵,降低方程组的Bezout数,从而减少跟踪路径数目,提高计算效率;采用四元数的矩阵运算,方便计算机程序实现.最后给出数字实例进行验证.     

一种全向滚动球形机器人的动力学分析与仿真

研究了一种全向滚动球形机器人的动力学建模、分析与仿真方法．根据机器人所受的非完整约束,建立了其运动学模型．根据机器人的结构特征和Lagrange-Routh方程,建立了其动力学模型,给出了消去未知Lagrange乘子的策略．得到了该球形机器人的完整动力学模型,即控制机器人运动的强耦合二阶微分方程组．建立了描述该球形机器人完整动力学方程的仿真模型．运动实例的动力学分析和仿真结果验证了该方法的有效性．     

球面六杆机构轨迹再现综合

运用分构件组的方法综合球面六杆机构再现轨迹。建立了两种机构的综合方程,提出了约束条件和目标函数,给出了一个数值实例,证明这种方法的有效性。     

3-RSR并联机构的微分运动学及动力学分析

对3-RSR并联机构的微分运动学及动力学进行了分析,根据支链的结构特征建立了动平台的运动约束方程,以此为基础导出了3-RSR并联机构封闭形式的速度和加速度公式.通过在球铰处将机构拆开,并利用支链上部杆件及动平台与支链上部杆件组合运动链的力和力矩平衡关系确定了球铰处的约束力.最后,由支链下部杆件的力矩平衡关系得到主动关节驱动力矩的解析表达式.     

约束多体系统动力学的加速度分解法

通过对系统的约束矩阵进行奇异值分解构造约束子空间的零子空间的一组基，将系统的广义加速度沿约束子空间及其零子空间进行分解，得到了封闭形式的系统运动微分方程，给出了求约束反力的公式和避免违约的一种简易方法。     

基于并联机构的加工机的工作空间仿真研究

介绍一种基于 6 PSS (P代表移动副 ,S代表球面副 )并联机构的并联加工机工作空间三维仿真新方法———数值分析法 .该法把对工作空间的研究转化成为对一系列剖面内边界点的研究 ,即在某一剖面内采用极坐标表示法 ,其极径上的最远点必满足某个约束条件 (如最大位移约束、最小位移约束或球铰副最大摆角约束 ) ,而这些约束条件中至少有一个不等式可以转化为等式 .用约束不等式转化为等式的方法分别求满足等式条件的极径值 .该仿真方法大大简化了工作空间的计算 .利用该方法对并联加工机工作空间的各个截面进行了分析 ,为该加工机的结构设计提供了理论依据     

The Kinematics Algorithm of 3RPS Mechanism with Compound Sphere Joint

The new schemes for the kinematics algorithm of traditional 3RPS and 3RPS with compound sphere joint were presented.The kinematics algorithm of traditional 3RPS was established by Quaternion,and the constraint equation of compound sphere joint was established by DH method based on Dual quaternion,and then the kinematics algorithm of 3RPS with compound sphere joint was gotten by replacing the constraint equation of spherical hinge with compound sphere joint.Compound sphere joint was determined by three revolving joints.The proposed method is applicable to any position and orientation of three revolving joints and can analyze systematic errors during manufacturing and calculating process.Examples were used to verify that this method can calculate fast with good reliability.     

组合体的隐式几何特征位约束理论研究

基于基元体的形体特征,提出了基元体的隐式几何形状特征位的概念,给出了隐式几何形状特征位的分类;同时提出了组合体的隐式几何特征位约束的概念,给出了组合体的隐式几何特征位约束的分类、其对定位尺寸隐含性缩减的性质、对定位尺寸的缩减度、约束的优先级别划分.基于以上理论分析,通过判定各基元体之间的隐式几何特征位约束之间的相互关系,给出了基于隐式几何形状特征位的组合体尺寸约束解的求解公式,并用原型系统对所提方法进了实现,证明方法的正确性.     

铸钢空心球节点与焊接空心球节点的性能比较

铸钢空心球节点是一种新兴的节点形式,而焊接空心球节点是工程中已被广泛采用的节点形式。本文首先将铸钢空心球节点与焊接球节点在材质与节点构造两方面进行了比较分析,研究了两节点材质与构造的差异。然后利用有限元软件ANSYS对比分析了两类节点的应力分布特点及破坏机理,得到了铸钢空心球节点的受力特性。最后通过与焊接球节点设计方法的比较,探讨了铸钢空心球节点的设计与计算方法。本文的研究结果不仅对推广铸钢空心球节点在工程中的应用具有指导意义,而且可为我国即将编制的铸钢节点规范提供参考。     

铸钢空心球节点与焊接空心球节点的性能比较

铸钢空心球节点是一种新兴的节点形式,而焊接空心球节点是工程中已被广泛采用的节点形式。本文首先将铸钢空心球节点与焊接球节点在材质与节点构造两方面进行了比较分析,研究了两节点材质与构造的差异。然后利用有限元软件ANSYS对比分析了两类节点的应力分布特点及破坏机理,得到了铸钢空心球节点的受力特性。最后通过与焊接球节点设计方法的比较,探讨了铸钢空心球节点的设计与计算方法。本文的研究结果不仅对推广铸钢空心球节点在工程中的应用具有指导意义,而且可为我国即将编制的铸钢节点规范提供参考。     

Separation theory of the incident and scattered sound fields in spherical coordinate

By the spherical wave spectrum transform,the sound pressures on the two spherical surfaces surrounding the scattering objects with arbitrarily-shaped sur-faces are decomposed into spherical wave components that propagate in a known manner,the relationships between the spherical wave components of the same order on the two spherical surfaces are established by the wave field extrapolation theorem,and the formula of the separation theory in the spherical coordinate is established in the wave-number domain. After separating the scattered pressure,the total scattered field can be obtained by holographic reconstruction and predic-tion. In order to overcome the instability of acoustic inverse problem,a new wave-number domain filter technique is proposed. It is proved that,as long as the two holographic spherical surfaces are taken to be close enough,the singularity of the separation formula can be avoided. The results of numerical simulation dem-onstrate the feasibility and validity of the separation theory.