基于并行计算的平面可调七杆机构动力学解析模型研究

基于运动学分析、凯恩动力学方程及数字-符号法,提出采用并行计算建立平面可调七杆机构动力学解析模型的方法,并研究了构件杆长及惯性参数变化对驱动力/力矩的影响.利用封闭矢量法对平面可调七杆机构进行运动学分析,得到各构件的速度和加速度表达式;将独立广义坐标、杆长及惯性参数作为符号量,其余参数处理为数值量,导出动力学解析模型的数字-符号表达式,并构造了解析模型的并行算法.由于动力学模型及实时代码优化是离线建立的,并且采用并行计算结构,减少了在线计算时间,从而为实时控制打下了基础.给出的仿真实例证明了此方法的有效性.     

基于神经网络的平面五杆可调机构的动力学分析

应用BP神经网络对平面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，即广义质量矩阵、向心力及哥氏力作用的矩阵、重力矩阵，分别采用BP神经网络系统对这3个子系统进行学习，求解得到平面可调五杆机构的驱动力矩。     

基于ADAMS的可调六杆机构动力学仿真分析

为了分析可调铰接点位置的变化对可调六杆推料机构输出特性的影响,采用三维建模软件Pro/E建立了三维模型,运用动力学分析软件ADAMS建立了参数化的虚拟样机模型.以可调铰接点的横坐标为设计变量,以可调推料机构的最大输出行程为设计目标,对虚拟样机进行研究分析.在考虑负载和摩擦情况下,对滑块的行程、速度以及曲柄驱动力矩进行动力学仿真分析.结果表明,设计的可调六杆推料机构具有较大的可调行程、较好的急回特性以及较高的增力特性.     

平面铰链五杆机构的Matlab动力学求解

借助拉格朗日方程建立了平面铰链五杆机构的动力学方程,并编制了适用于Matlab软件的M函数模块,对给定的平面铰链五杆机构进行了建模和求解,求解结果表明五杆机构动力学方程具有耦合性,系统中的惯性力对机构的影响很大。     

基于并行计算的杆长和惯性参数可变的平面闭链机构动力学解析模型

基于凯恩动力学方程和数字一符号方法,提出基于构件子模型和并行计算建立杆长和惯性参数可变的平面闭链机构动力学解析模型的方法,并对驱动构件杆长和质量变化对驱动力/力矩的影响进行研究.采用封闭矢量法对平面闭链机构进行运动分析,得到各构件的速度和加速度表达式;将独立广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量,其余参数处理为数字量,离线生成各动力学子模型矩阵元素的实时代码,然后由叠加得到机构总的驱动力/力矩.针对各构件的子动力学模型,提出一种基于子模型动力学并行算法的实时代码优化方法.由于动力学模型的离线建立和优化以及采用并行计算结构,简化了机构的动力学模型,大大减少了在线计算时间,从而为机构的实时控制提供了有利条件.给出的动力学仿真实例证明了此方法的有效性.     

基于ADAMS的平面五杆机构运动学及动力学仿真研究

采用ADAMS软件对五杆机构进行建模及运动学和动力学仿真分析,得到连杆和C点及曲柄的运动曲线及数据。该仿真形象直观,大大提高了仿真效率和求解速度,保证了求解精度,在机械系统运动学和动力学特性分析中具有一定的应用价值。     

基于ADAMS的平面杆机构运动分析与仿真

简要介绍了ADAMS动态仿真功能．提出了应用仿真技术对平面机构进行运动分析的方法。     

平面六杆机构运动特性的解析算法及COSMOSMotion仿真

本文先用解析法建立六杆机构运动特性的数学模型,利用Excel求出曲柄在不同位置时,导杆的运动变化情况。然后基于COSMOSMotion的运动仿真,绘出导杆的运动曲线,并将解析法计算值与仿真结果进行比较,以验证解析法数学模型的正确性。最后对仿真误差的来源进行了分析。     

平面闭链五杆机构动力的研究

对双自由度五杆机构进行动力学分析，得到其耦合项，并对其进行分析。由分析结果得到一种新的构形，然后通过改变杆长和质量分配，使其满足解耦合的条件，并给出解耦合的结构类型和质量分布方式。     

混合驱动平面六杆机构动力学分析

混合驱动平面六杆机构具有两个自由度，其动力学模型是一个高度非线性强耦合系统。通过分析平面六杆的动力学特性，建立了基于拉格朗日方程的混合驱动平面六杆机构系统动力学模型，并对动力学模型的特点进行分析。     

基于并行计算的可调节型6-SPS并联机器人运动学和动力学分析

利用一种矩阵的广义标量积,导出6-SPS并联机器人动平台和驱动腿的速度及加速度显式表达式,并运用虚功原理和达朗伯原理建立了动力学模型。根据其计算特点,构造动力学并行算法,减少在线计算量和时间,为机构的实时控制提供有利条件。还对其作为可调节型机构,研究了平台半径和构件质量对驱动力的影响。给出的仿真实例证明此方法的有效性。     

基于SolidWorks的齿轮五杆机构运动仿真

齿轮五杆机构作为一种组合机构,在机械设计中应用十分广泛.掌握该机构连杆曲线所具有的性质及影响因素是对机构进行设计应用的前提.基于SolidWorks平台,利用其参数化造型的特点,建立齿轮五杆机构的动态仿真系统,对机构各杆件的长度、初始相位角、齿轮的齿数比等参数对连杆曲线的影响进行了研究.结果表明,齿数比和初始相位角是改变连杆曲线形状的两个重要参数.与传统的图解法和解析法相比,该方法简单高效,通用性和可视性极佳.     

平面五杆机器人位置精度分析及仿真

并联机器人是一种新型的机器人,与串联机器人相比具有许多优点。平面五杆机器人是典型的两自由度平面并联机构。利用D-H法对平面五杆机器人的位置正解进行了分析,并应用解析法对其位置精度进行了探讨。利用Matlab对位置精度进行了仿真分析。     

断路器机构系统等效动力学建模与仿真分析

为提高断路器工作的可靠性与机械寿命,研究机构系统动力学特性。建立了断路器合闸过程等效动力学模型,分析机构系统的机械特性与主要结构参数之间的关系。利用ADAMS仿真分析软件建立机构系统合闸过程仿真模型,并进行仿真分析。为确定仿真模型的有效性,对机构系统的运动学参数进行实验测量。研究及应用结果表明:等效动力学模型用于产品设计的改进是有效的,改变约束参数可以实现系统的优化设计。     

Analysis for a planar 3 degree-of-freedom parallel mechanism with actively adjustable stiffness characteristics

A planar three degree-of-freedom parallel manipulator has been extensively studied as the fundamental example of general parallel manipulators. It is proven from previous work (Kim, et. al., 1996) that when three identical joint compliances are attached to the three base joints of the mechanism in its symmetric configurations, this mechanism possesses a completely decoupled compliance characteristic at the object space, which is the important operational requirement for an RCC device. In this work, we are concerned with the adjustability of the output compliance matrix of this mechanism, by employing redundancy on either joint compliances or on actuators. Two approaches are suggested to achieve this purpose. In the first approach, the stiffness modulation is achieved through purely redundant passive springs or decoupled feedback stiffness gains. In the second approach, stiffness modulation is achieved through antagonistic actuation of the system actuators. General stiffness models are derived for both cases. Based on these stiffness models, stiffness modulation algorithms are formulated. The capability of actively adjustable stiffness will be very effective in several robotic applications.     

平行分度凸轮机构设计专家系统的开发及三维运动仿真

基于对AtuoCAD与Pro/E的二次开发及综合运用,开发了平行分度凸轮机构的设计专家系统,并实现了运动仿真.该系统给出了界面友好的参数输入对话框,能够完成机构参数的自动综合和凸轮轮廓的自动生成,实现了直接在Pro/E环境下进行仿真.该系统具有直观性、可靠性和易于调整,提高了机构产品的设计质量及效率.     

Optimum dynamic balancing of planar parallel manipulators based on sensitivity analysis

This paper addresses the optimum dynamic balancing of planar parallel manipulators exemplified with a 2 DOF parallel manipulator articulated with revolute joints. The dynamic balancing is formulated as an optimisation problem such that while the shaking force balancing is accomplished through analytically obtained balancing constraints, an objective function based on the sensitivity analysis of shaking moment with respect to the position, velocity and acceleration of the links is used to minimise the shaking moment. Sets of optimisation results corresponding to various combinations of the elements of the objective function are evaluated in order to quantify their influence on the resulting shaking moment, ground forces and the driving torques. The results prove that the proposed optimisation approach can be used to completely eliminate the shaking force and to minimise the shaking moment transmitted to the frame of the parallel mechanism. For parallel manipulators or mechanisms with higher degrees of freedom, for which it is virtually impossible to obtain shaking force balancing conditions analytically, we propose an alternative constrained optimisation procedure. This procedure is based on the fact that while the magnitude of either the shaking force or the shaking moment can be bounded through including a set of constraints in the optimisation algorithm, the sensitivities of the other, either those of the shaking force or the shaking moment, can be minimised.     

基于ADAMS的并联机器人承载能力仿真

在对一种6自由度并联机器人受力特点分析的基础上，应用SOLIDWORKS建立了并联机器人的虚拟样机简化模型，通过数据转换技术将模型导入ADAMS。应用ADAMS软件对并联机器人进行了承载能力仿真，得到了各向负载与驱动力的关系曲线，确定了并联机器人的各向承载能力。仿真结果证明并联机器人各向承载能力取决于某个驱动元件的受力，该并联机器人承载能力在工作空间内比较一致。