一种虚拟轴工作台并联机构的力分析与样机模型

提出一种新型四自由度虚拟轴工作台并联机构的力分析方法.用分析静力学的虚位移原理及雅可比矩阵建立并联机构的静力平衡方程,并计算和仿真验证该方程.用达朗贝尔原理建立机构的动力学模型,在ADAMS软件中作机构的动力学仿真分析.实例证明可得到该并联机构静力平衡和动力平衡的主动副驱动力设计条件.此外,设计并创建了样机的三维CAD模型,该模型可直接用于虚拟轴工作台的样机制造.     

基于虚拟样机的DELTA并联机械手动力学仿真和伺服选型

通过编程逆解DELTA机械手最大运动空间轨迹;采用虚拟样机技术,利用ProE/Mechanism和ADAMS软件对DELTA并联机械手进行动力学仿真,对比验证机构仿真结果,得出驱动轴运动参数;在此基础上,提出一种伺服电机精确选型的新方法。所建立的虚拟样机模型也为DELTA机械手的研究提供了一个运动学分析和控制的平台。     

并联坐标测量机建模理论及其虚拟原型设计

并联运动机构具有结构刚性大、运动速度高、误差不叠加等独特特性,因而若将其应用于坐标测量机中,将有可能使坐标测量机的测量精度及测量效率等综合性能得到很大程度的改善。本文首先介绍了一种基于并联运动机构的新型坐标测量机的结构、特点及工作原理,然后建立了该坐标测量机的测量模型,最后,在Windows 98(Windows NT)开发环境下,通过VC＋＋6．0调用OpenGL图形库中的图形函数,对该坐标测量机的虚拟原型进行了参数化三维建模与仿真,从而为真实样机的制作奠定了基础。     

并联机床动力学研究进展

目前,并联机床动力学研究取得了一定的进展,但绝大多数研究工作都还集中在刚体动力学方面,其弹性动力学以及动力学应用方面的研究相对还比较少。本文利用所收集到的涉及以上方面内容的文献进行综述,并为动力学的进一步研究提出了建议。     

基于虚拟样机技术的并联机器人优化设计

提出以虚拟样机技术优化并联机器人的方法.以3-RPS机器人为例,运用ADAMS的一种DOE方法--响应曲面法,对其进行优化分析,寻找试验指标与各因子间的定量规律.分析结果表明:设计变量共同发生变化时,用这种分析方法可以清楚看到哪个设计变量对设计目标影响最大及变量之间相互影响的信息,从而缩短设计研发周期,降低研发成本.     

基于虚功原理的4PUS-1RPU并联机构动力学分析

针对含中央约束支链的4PUS-1RPU并联机构,推导了机构内各构件的速度、加速度和系统输出速度、加速度间的运动学传递关系,求解了机构各条支链的雅克比矩阵,运用虚功原理建立了4PUS-1RPU并联机构的动力学模型。运用MATLAB编写了该模型的仿真程序,进行了逆动力学仿真,为该机构动力学特性的深入分析和控制策略的研究提供了参考。     

并联焊接机器人虚拟样机设计

设计出了并联焊接机器人虚拟样机的机构,并通过对并联焊接机器人并联构件间的干涉分析,计算出焊接机器人主要构件尺寸范围,利用Pro/E软件完成该并联焊接机器人各个部件的三维实体模型建造,并将各个零件进行实体装配得到该样机的实体模型,最后通过该软件中的干涉分析来完善该焊接机器人的虚拟样机.     

3-RR并联机器人动力学分析

文章基于Lagrange方程导出了3-RR并联机器人的动力学方程,分析了此并联机器人的动力学特性。通过算例讨论了3-RR并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。本文的研究内容可为3-RR并联机器人的动态性能分析、机构优化设计、系统控制等实际应用提供有益指导。     

虚拟轴并联机床研究的发展、关键技术及趋势

文章介绍了虚拟轴并联机床的概念和特点，简要地阐述了国内外虚拟轴并联机床的发展，结合图文详述了虚拟轴并联机床的最新研究领域和现状，并对虚拟轴并联机床的发展趋势作了详细的展望。     

基于螺旋理论的并联机床虚拟概念设计及运动分析

提出了并联机床虚拟概念设计的设计过程,采用基于虚拟样机技术的商业软件ADAMS实现了并联机床虚拟样机模型的建立及仿真分析.提出以螺旋理论为指导、以"虚拟样机"技术为验证手段的空间并联机构运动性质分析方法,并用该方法对并联机构自由度的正确求解、机构驱动副选取合理性的判别以及并联机构的型综合等问题进行了研究.     

6-UPS并联多维力加载装置的动力学建模及简化

使用Kane方法对6-UPS并联机构多维力加载装置进行了动力学特性分析,并建立了动力学数学模型。针对该加载装置不同的运动参数,仿真分析了在不同速度及加速度条件下,动力学模型中惯性力、哥氏力和重力项对系统输出广义力的影响。结果表明：当动平台的速度或加速度在工作范围内,支链惯性力和哥氏力对系统影响小于2％,可以忽略,而重力影响大于2％,不可忽略。依据这一分析结果对系统动力学模型进行了简化,为并联机构的控制系统提供了理论依据。     

混合动力机器人加工动力学模型及优化设计研究

针对加工用混合动力机器人结构,提出混合机器人动力学模型和优化设计方法。建立混合机器人的动力学模型,综合考虑了机器人工作空间/机器体积比、横向刚度和低阶模态3个性能指标,分析设计变量对性能指标的影响。在此基础上制定机器人内部并联机构的设计问题和综合设计策略,对机器人的结构进行优化。通过搭建多自由度混合机器人加工实验平台,结果表明所设计的混合机器人在较大的工作空间内具有良好的静态和动态特性,验证了所提模型的合理性。     

平面并联机构与电主轴耦合系统动力学分析

平面并联机床的加工精度应该用平面并联机构与电主轴耦合系统的动态性能进行评价。在考虑并联杆件的弹性动力学特性和主轴动力学特性的情况下,建立了平面并联机构与电主轴耦合系统的弹性动力学模型。通过仿真得到了耦合系统的幅频特性曲线,并在此基础上对耦合系统进行了动态性能分析。结果表明,在外界激励作用下,并联杆件系统发生了较明显的变形,并且主轴在频率低于20Hz的激励干扰下振动较为剧烈,偏离预定轨迹的位移较大,达到0.01mm,导致并联机床的加工精度明显降低,大大降低了并联机器人机床的动态性能。     

基于计算机的空间并联机构工作空间的可视化分析

针对3TIR空间并联机构,提出了一种可以普遍推广的离散式蒙特卡洛法,通过对转动自由度的离散化处理达到降维度的效果,利用子空间的并集和交集思想分别实现了整个空间并联机构的可达工作空间以及灵活工作空间的可视化效果,并以一种型为4-PRPaRR的3T1R空间并联机构为例进行实例分析,研究了具体参数对工作空间的大小以及工作性能的影响,并首次从灵活工作空间和可达工作空间的角度分析了空间并联机构的工作性能,为多自由度空间并联机构的应用和研究提供了重要的理论基础。     

3 PSS并联机构动力学分析与仿真

针对3-PSS并联机构,应用Lagrange方程建立了3-PSS并联机构的动力学模型,在给定动平台的运动轨迹和负载的情况下,使用Matlab求出了3-PSS并联机构的滑块所需驱动力,并绘制出了驱动力随时间的变化曲线。使用ADAMS进行了3-PSS并联机构的动力学仿真,验证了3-PSS并联机构的Lagrange动力学模型的正确性。为3-PSS并联机构的控制系统的设计提供了理论依据,也为进一步的动力学性能优化奠定了基础。     

4-RRR冗余并联机构的动力学分析

为了分析冗余4-RRR并联机构在高速、高载荷下的的动力学特性和运动精度,利用坐标变换矩阵求解冗余4-RRR平面并联机构反解方程,推导机构雅克比矩阵。在此基础上,将并联机构分解为动平台和一、二连杆子系统,采用Lagrange法建立子系统动力学模型,然后推导出机构整体动力学模型。以Matalb/Simulink为工具,对该机构的动力学进行算例仿真,仿真结果表明:4-RRR平面并联机构各驱动构件在实现期望轨迹的运动过程中,驱动力和力矩的变化、数值大小各不相同,但均呈正余弦曲线规律变化。所提出的研究方法快速有效,为机构后续研究提供了理论依据。     

一种新型三支链六自由度并联机构动力学及性能分析

提出一种三支链六自由度并联机构,简要介绍其参考坐标系和自由度特性。基于虚功原理和机构的运动学模型建立了机构的动力学模型;结合不同物理意义下的动力学性能指标,提出了衡量机构平均性能的全域性能度量指标;通过数值仿真,求解动力学模型,得到支链驱动力的变化规律及动力学性能指标随几何参数的变化规律。研究结果对进一步分析并联机构的稳定性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用提供了理论基础。     

基于MATLAB和UG的并联机床设计分析虚拟平台的研究

研究了并联机床虚拟设计分析平台,在广泛分析和研究了国外关于并联机床设计分析虚拟平台发展和现状的基础上,提出切实可行的虚拟平台构建方案,使用MATLAB6.5 进行底层数据的分析与运算,然后借助UG强大的三维建模功能,搭建虚拟的并联机床设计分析的平台.简要介绍了虚拟平台实现的关键技术和技术难题以及实施过程,并说明了虚拟平台系统的特色和创新之处.     

基于SimMechanics的平面二自由度并联机构运动学与动力学仿真

提出在MATLAB中的SimMechanics模块集下对机构进行建模与仿真分析的一种快速高效的计算机辅助分析方法,并应用于2-PPr平面二自由度并联机构的运动学与动力学模型仿真与分析.结果表明该机构具有良好的运动特性和较高的刚度,在两驱动非同步输入情况下,不会出现卡死现象.在SimMechanics模块集下给定两个驱动的输入规律,可以快速求解得到末端输出构件的运动速度、加速度和输出力,为机构的运动控制提供了可靠的理论依据.该方法只需建立机构的刚体模型,可大大提高分析效率,具有直观和功能强的特点.     

虚拟轴混联研抛机床含间隙多刚体动力学研究

为了在自由曲面的弹性研抛中,获得稳定的动力学特性和加工效果,开发了一种由“3轴并联 2轴串联”构成的新型五自由度混联虚拟轴研抛机床。本文考虑铰接间隙的影响,运用牛顿二状态运动模型,对虚拟轴混联研抛机床并联机构建立了含间隙多刚体动力学统一方程。分析结果表明,由于间隙铰的存在,使间隙铰处运动副反力呈现大幅度连续波动现象,影响了虚拟轴混联研抛机床的运动稳定性。