基于Simulink的两自由度并联调姿机构动态仿真

介绍了一种两自由度的并联微动调姿机构的结构特点，推导出调姿机构的运动学逆解，以及其速度方程和加速度方程，并且运用MATLAB／Simulink实现了机构动态仿真，进行仿真计算，最后给出相应仿真结果。     

一种两自由度并联调姿机构的设计

介绍了一种两自由度的并联调姿机构的结构特点,讨论了这种机构在较小调姿角度情况下的运动学位姿反解和正解,对此机构的可能应用及结构设计中的一些问题也作了分析。     

大型刚体调姿系统最优时间轨迹规划

研究基于三坐标支撑柱的大型刚体位姿调整系统。系统可等效为6自由度冗余驱动并联机构,动平台初始位姿和目标位姿已知,而运动时间和路径不确定。为了使支撑柱运动平稳并提高调姿精度,在考虑工程实际中的关节驱动力约束和驱动速度约束的基础上,提出一种最优时间轨迹规划算法。首先运用冗余驱动并联机构的分析方法建立该系统的运动学和动力学模型,并通过Moore-Penrose广义逆矩阵得到关节驱动力的最小范数解,然后以时间为参数,运用5次多项式拟合调姿物体的位姿变化轨迹,再通过二分法求解出满足关节空间约束的最优调姿时间,从而生成相应的关节运动轨迹。仿真结果表明算法只需经过较少次迭代就能获得理想的调姿运动轨迹。总之,该轨迹规划方法是有效的。     

一种2R1T空间并联机构及其位置分析

介绍了一种能实现一维平动和二维转动(2R1T)空间并联机构。首先,运用螺旋理论分析了该并联机构实现2R1T运动机构学原理,计算出该机构的自由度;然后,建立该并联机构的位置方程,解出其位置正、逆解;最后,通过一组数值实例验证了位置正逆解的正确性。该机构是由3条完全相同支链组成的并联机构,结构比较简单,是对S类并联机构的重要补充,可应用于工业机器人、并联机床、位姿调整器和少自由度微型模拟器等领域。     

一种2R1T空间并联机构及其位置分析

介绍了一种能实现一维平动和二维转动(2R1T)空间并联机构。首先,运用螺旋理论分析了该并联机构实现2R1T运动机构学原理,计算出该机构的自由度;然后,建立该并联机构的位置方程,解出其位置正、逆解;最后,通过一组数值实例验证了位置正逆解的正确性。该机构是由3条完全相同支链组成的并联机构,结构比较简单,是对S类并联机构的重要补充,可应用于工业机器人、并联机床、位姿调整器和少自由度微型模拟器等领域。     

基于UMAC的并联调姿平台手脉微调功能的开发

手脉微调作为自动装配定位系统不可或缺的功能,也是并联机构控制系统开发的难点之一。针对并联调姿平台的空间运动特点,提出了"手脉+IPC+UMAC"的硬件结构,通过研究并联机构的控制算法,以及手脉的控制原理,结合UMAC控制器的控制特点,利用VC++6.0开发了并联调姿平台的手轮微调模块。实际应用结果表明,该模块能够快速平稳的控制平台运动,该项技术对并联机构手轮功能的设计具有一定的参考价值。     

自由曲面抛光机器人设计与运动学仿真

设计了一种自由曲面抛光并联机器人,对其进行了运动学分析,建立了并联机器人机构位姿逆解方程,并给出了显式解析表达。应用Solidworks2008软件完成了三维实体建模,并利用机械系统动力学分析软件ADAMS对该并联机器人机构进行了运动学仿真和分析,验证了方案的可行性。     

3URS-PPPS并联变胞切割机构的运动学分析及仿真

并联变胞机构的运动学位姿正解和逆解是并联变胞机构运动学研究的重点,也是机构工作空间分析和误差分析的基础。以3URS-PPPS型并联变胞切割机构为研究对象,采用D-H参数法建立其变胞源构态和子构态的统一位姿解析模型,对比Matlab数值计算与ADAMS仿真分析结果,验证理论分析的正确性。     

基于并联机构调姿的大部件支撑点优选

为了提高基于并联机构形式的数字化调姿装置的操作性能和支撑稳定性等,对部件上的支撑点位置进行了优化选择。建立了该定位调姿装置的运动学模型,根据分支机构运动链的矢量图形,求解了定位调姿装置的位置方程及机构雅克比矩阵;根据机构雅克比矩阵建立了调姿装置的灵活度、承载力和刚度等性能评价指标;根据定位雅克比矩阵建立了调姿装置对部件定位时的支撑稳定性指标;对上述指标进行综合评价,根据指标的优化得到了部件的优化支撑点位置。分析结果表明:基于并联机构形式的大部件调姿装置的性能评价指标和位姿无关,支撑稳定性和姿态有关,且各指标依赖于初始支撑点的选择,以上结论为大部件定位支撑点的选择提供了参考。     

一种并联机构天线座的运动学研究

以3UPS-U型并联机构天线座为研究对象,计算此机构的自由度,建立并联天线座静平台和动平台的坐标系,确定位姿变换矩阵,进而推导出位姿逆解。针对位姿正解的难题,利用方向余弦矩阵约束条件和推杆长度约束方程构造出方程组,求解出姿态角的封闭解。根据此并联天线座的几何特殊性,推导出雅可比矩阵和速度逆解、正解表达式。以理论建模为基础,结合具体参数,进行了数值仿真,求解出位姿逆解和速度逆解。该研究工作为更深一步的理论研究打下基础,为进一步的工程应用提供了理论依据。     

并联机器的起源和发展

目前，并联机器的发展已经从最初的实验原型样机走向实用化和商品化阶段。本文首先回顾了并联机器的起源，并阐述了其主要特点；然后探讨了并联机器的研究现状和存在的主要问题；最后介绍了清华大学在并联机器实用化研究中的主要进展。     

并联运动机械工业应用研究的最新进展

综述介绍以德国为主的欧洲工业国在并联运动机械(PKM)应用方面的研究成果与最新进展.德国以工业应用为中心进行PKM研究,一般均由大学与公司共同参与设计、研制并开发样机;样机实验使用过程中,不断改进完善,直至PKM商品化投入市场.据报道,目前全世界共有PKM产品或样机模型200余种,应用获得较成功的也超过40余种,这些PKM的自由度为3～6,早期的大多数为6,目前3自由度PKM增多,主要集中在以德国为主的欧洲国家.目前,在行业上PKM主要应用于模具制造、航空制造、汽车及成型技术等领域,在具体的加工上,除了主要用于铣削加工外,还用于车削、去毛刺、激光切割、水切割、柔性成型等工艺.     

3-TPS(RRR)并联机床设计中的干涉分析

介绍了一种3-TPS(RRR)并联机床,对该机床平行约束机构的构件间、平行约束机构和并联机构间的干涉进行了详细分析,给出了相关构件间干涉判别的计算公式。通过对该机床虚拟样机的干涉检查,验证了干涉判别计算公式的正确性。这些判别公式为该机床原型样机的设计提供了依据。     

德国并联运动机械的研究活动及研究成果最新进展

主要介绍以德国为主的欧洲工业国家开展并联运动机械的研究活动,简述其在并联运动机械元件开发、结构型综合与设计、结构性能优化和参数优化、设计工具和环境的开发、设计方法学及工业应用方面的最新研究成果,以期对我国学术界、企业界开展并联运动机械的研究与开发提供借鉴和启示。     

新型6-SPS并联机床局部承载能力分析

应用并联机器人机构学理论 ,定义了一种新型 6 SPS并联机床处于初始装配位姿时的承载能力性能指标 ,并分析其承载能力性能指标与结构参数关系 ,为设计和使用该结构方案的并联机床提供理论依据。     

Optimal dispatching of multipriority jobs to two heterogeneous workstations

The general problem scenario of this paper is the following: Jobs of various priorities, stationed in a common storage area, are waiting to be dispatched to two non-identical workstations. Any of the waiting jobs can be accessed from the storage at any given time. Each job can be processed on either of the workstations, but once a job has been assigned it may not be preempted. By job priority it is meant that a higher priority job has disptach preference over a lower priority job. The processing time of a job on a given workstation is assumed to be random, the distribution being dependent on the job type and the configuration of the workstation.Specifically, the first problem studied considers only two classes of jobs: (1) hot jobs, whose processing is to be expedited and thus have the higher dispatch priority, and (2) routine jobs which may be assigned to an available workstation only if the workstation has been rejected by all hot jobs. The processing times are assumed to be exponentially distributed with means depending on the job class and workstation. We assume that, on the average, one workstation is faster than the other with regard to processing any job. The dispatching objective for each job class is to minimize its expected flowtime. It is shown that threshold dispatching policies are optimal for this problem. That is, the faster processor should be utilized whenever possible, and for each class there exists an explicit threshold such that when the number of jobs of that class in the buffer exceeds this threshold then a job of that class is dispatched to the slower processor, otherwise these jobs wait for the faster processor to become available. For the higher priority jobs, this threshold is shown to be a function only of the various processing rates of the two workstations. For the lower priority jobs, the threshold also depends on the number of higher priority jobs in the buffer.The results is extended to a system with n priority classes. Again, it is shown that when the processing times are exponentially distributed with different rates and the dispatching objective for each class is to minimize its expected flowtime, the optimal dispatching policies are of threshold type. Explicit thresholds are easily derived.     

一种新颖的6自由度并联机床结构型式及其局部各向同性分析

针对以Stewart平台为原型的6自由度并联机床各项同性和工艺性差等问题,提出一种新颖的6－DOF并联机床结构,应用并联机器人机构学理论,论证了该种结构型式的并联机床在其工作空间内存在速度和力各向同性位姿,具有最佳的运动和力传递性能,选择各向同性位姿为机床初始装配位姿,改进了机床的结构,改善了装配工艺性。     

一种新型3自由度并联机构的奇异性分析

研究一种新型空间3自由度并联机构(HANA)的奇异性。该机构由定平台、动平台和三个联接支链组成，其动平台相对于定平台具有2个移动和1个转动自由度。其结构主要特点是只采用了单自由度的运动副。构型优势主要是转动自由度灵活度高。详细分析了该机构的三类奇异形位，为以后关于该机构的工作空间和转动能力分析以及控制提供基础，特别是基于合理设计的工作空间内无奇异特性将保证该机构拥有很高的转动能力。该机构不仅可以应用在并联机床的设计中，还可以广泛地应用在工业机器人、飞行模拟器和微型机器人等领域。     

并联运动模拟系统的关键技术及研究现状

针对并联运动模拟系统的关键性技术进行了详细探讨,剖析了并联运动系统机构结构学理论、运动学理论、动力学理论以及控制策略的研究热点及难点,探讨了国内外对这些关键性技术的研究现状以及目前我国研制并联运动模拟系统所需研究的重点。本文的分析不仅提出了研制并联运动模拟系统的关键性技术方向,而且可以为并联运动模拟平台及其运动系统的进一步研究提供参考。