基于凯恩方程的并联运动平台多刚体动力学建模

运动范围大、精度高的并联运动平台是对接机构综合试验台的重要子系统.由于该并联运动平台的液压缸的质量较大而负载质量较小,因此在进行并联运动平台的受力分析时必须建立起包含液压缸影响的多刚体动力学模型.本文先建立了并联运动平台的运动学方程,然后运用凯恩方程推导了并联运动平台的多刚体动力学模型,最后运用该模型对并联运动平台的受力进行了仿真计算,计算结果表明液压缸的质量和惯量对并联运动平台受力的影响很大、不允忽略.所得结果可作为对接机构综合试验台并联运动平台优化设计的依据.     

混联四自由度汽车驾驶模拟平台的运动仿真与研究

综合串联机构和并联机构的特点,设计了一种串并联结合的四自由度混联运动平台,并应用于汽车驾驶模拟器。运用Inventor软件建立了三维模型,并导入Adams获得虚拟样机。通过运动仿真验证了平台的可行性,分析了汽车的各种行驶状态,针对不同的行驶状态对平台各个部分进行运动学仿真,验证了平台的功能性,测试了平台对汽车驾驶状态模拟的运动性能。通过动力学仿真分析了平台的动力学性能,为平台结构设计与优化提供了理论依据。     

6-DOF运动平台动力学仿真研究

对研制的6-DOF数控并联机床平台动力学进行了仿真研究,包括模型简化方法、模型的ADAMS描述、仿真过程控制。应用ADAMS软件对运动平台的各种可能的情况进行实时仿真分析,获取了运动平台系统模态参数、运动构件的运动特性,解决了6自由度并联机构正反解难以求出的难题,并且为并联机床的一次性研制成功提供了可靠保证。     

一种新型移动平台动力学仿真与试验研究

构思了一种基于行星轮系的新型移动平台,运用Lagrange方法,建立三维实体模型和多刚体动力学模型,借助于动力学分析软件ADAMS求解动力学方程,在多种复杂地形中进行仿真试验,获得该新型移动平台动作过程中的动态响应和不同工况下的运动规律和振动形态,对结果进行分析,得出的结论,并通过实验证实,该新型移动平台的构思与设计方案是可行的.     

六自由度并联运动平台动力学建模及分析

通过分析液压驱动六自由度运动平台的运动学,给出了系统各部件的速度、加速度之间的关系。利用雅克比矩阵将各部分惯量影响投影到平台广义速度方向,运用凯恩方程建立了考虑支链液压缸惯性影响的系统完整的动力学模型。由动力学模型计算出平台在以不同的姿态运动时各支链的受力情况,为并联运动平台的设计优化以及动态分析提供了基础。最后运用所建立的动力学模型对实际运动平台的驱动力进行了仿真分析计算。     

汽车动力学模型仿真

为了模拟汽车的操控稳定性,在MATLAB/SIMULINK平台上建立了七自由度车辆动力学仿真模型.嵌入某汽车参数后,对模型进行了前轮转角阶跃输入下的仿真分析.结果表明,搭建的模型可以真实地反映车辆运动特性的变化.     

磨削冲程速度规划对系统动力学性能的影响

在曲线磨削加工中,砂轮架上下往复运动(冲程运动)的动力学特性直接影响到零件的加工质量和工作能耗,因此,需要研究往复运动的速度规划对动力学性能的影响.首先讨论并提出了连续往复运动的速度规划算法,建立了冲程运动系统的动力学物理模型和数学模型,推导了运动系统的状态空间方程,建立了系统状态空间仿真模型,仿真研究了不同冲程速度规划对砂轮架往复运动方向振动和砂轮架扭转等其他方向振动的影响规律,最后在试验平台上进行了实验验证.结果 表明,所提出的急动度连续的速度规划算法更有利于运动过程的稳定,并有效地降低了运动的能耗.     

考虑驱动分支惯量影响的Stewart平台动力学研究

基于达朗伯原理和等效力法，建立了处于实际工作状态时的Stewart平台的动力学模型，重点分析了Stewart平台中各驱动分支的运动学，动力学特性，并对Stewart平台在其动力学分析和设计中，能否忽略各分支的惯性影响进行了分析，仿真结果表明该方法易于求解，适用于需考虑各分支惯量影响的Stewart运动平台。     

基于ADAMS的自动化涡流检测系统设计

为了实现涡流检测的自动化要求以及提高检测系统的稳定性和检测效率,设计了一种基于ADAMS的自动化涡流检测系统.用SolidWorks平台建立涡流检测机构,设计一种用伺服电动机拨动被测工件的涡流检测系统.利用虚拟样机技术ADAMS运动仿真平台建立仿真机构的动力学模型,通过运动仿真获得机构的运动学参数,对比分析与交叉辊子检...     

含防扭结构的三自由度并联平台运动分析与仿真

以三自由度并联机器人为原型,设计了一种含防扭臂结构的并联运动平台,探索其在汽车模拟驾驶器上的应用。运用Inventor软件建立并联运动平台虚拟样机,使用ADAMS软件对平台进行运动分析和仿真,完成了平台在复合运动下的运动学正、逆解分析和动力学分析,得出平台的运动特性,对比分析了防扭臂结构对平台动力学性能的影响,为平台结构设计和运动控制提供了实用依据。物理样机试验表明,该并联平台能够准确模拟汽车驾驶过程和运动状态,成本低廉,响应速度快,运动精度较高,有较大的应用价值。     

Dynamic simulation and disturbance torque analyzing of motional cable harness based on Kirchhoff rod model

The motional payloads on stabilized platform must be linked by some cable harnesses with other immobile apparatus.During the operation of stabilized platform,these cable harnesses can create spring dis...     

全地面起重机多体动力学仿真平台研究

基于目前全地面起重机动力学计算困难的现状,结合多体系统动力学理论,利用MATLAB编写全地面起重机动力学仿真平台.对全地面起重机的结构进行分析,简化出合理的动力学模型,并将仿真结果与ADAMS动力学软件仿真结果比较.通过结果对比及误差分析,证明此动力学仿真平台仿真结果正确可靠,可以作为全地面起重机结构设计的参考依据.     

5-UPS/PRPU五自由度并联机床动力学建模

介绍了一种新型的5-UPS/PRPU五自由度并联机床，为该机床建立了基于动平台位姿参数的动力学模型。分析了机床中主要构件的运动情况，建立了各个构件的运动速度与机床驱动速度的映射关系，推导了各个构件的惯性力、重力、切削力等外力所产生的等效驱动力，建立了机床驱动力与运动参数之间关系的动力学解析方程。     

基于数字样机的TBM管片拼装机运动学和动力学仿真

针对全断面掘进机管片拼装机在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行管片拼装机运动学和动力学仿真的研究.首先对管片拼装机进行了运动学分析,然后利用Pro/E进行三维设计,最后将三维模型导入ADAMS中进行动态仿真.通过对该机构的仿真分析,得出各主动件的速度和驱动力曲线;以空间搜索的方法,找出各主动件的最大速度和最大驱动力,从而获得了管片拼装机的运动学和动力学特性,为机构设计及动力系统的选型设计提供了依据,缩短了设计周期.     

稳定平台中活动线缆的虚拟布局设计方法

针对稳定平台中活动线缆布局设计不合理造成的弹性干扰力矩较大的问题,提出一种基于运动仿真的活动线缆虚拟布局设计方法。该方法首先从拉伸、弯曲和扭转等方面考虑了线缆的物理属性,并建立基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理模型,在此基础上建立了以活动线缆干扰力矩最小为目标的布局优化模型,针对无干涉约束、无过弯约束和长度约束进行了仿真过程中的约束条件检测,并以线缆两端的位置、姿态和线缆长度为变量参数,通过交互的和自动相结合的优化迭代方法获得了最小干扰力矩值下的布局方案。最后以某产品的稳定平台为实例,分别进行了仿真计算和实物布线,并对比分析了初始布线方案与优化后的布线方案相对应的弹性干扰力矩,结果表明提出的方法能够有效减小活动线缆所引入的干扰力矩值。     

锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

在分析锻造操作机工作原理的基础上,采用ADAMS软件平台,建立锻造操作机的可视化三维数字化模型.考虑锻造操作机自重和外负载影响,对操作机各个部件施加相应的约束和载荷,然后进行多刚体系统的动力学三维可视化仿真,得到了典型工况运动过程中操作机受力的变化情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.     

新型并联冗余驱动地震模拟台

提出一种新型冗余驱动并联模拟平台。水平方向分别有二个驱动接口模块和一个驱动接口模块，垂直方向有三个驱动接口模块。垂直方向的三个驱动接口模块附加配重。每个驱动接口模块均可由一根或两根滚珠丝杠驱动。双丝杠驱动时，输入单元局部并联，经均力机构转化为系统的单一输入。利用该平台构造了一个8输入6输出的地震模拟台，将垂直方向和水平方向的丝杠寿命分别提高18倍和8倍，为地震模拟台使用电气机械系统驱动提供了可行的途径。     

基于I-DEAS软件的Stewart平台机构建模与动力仿真

利用I-DEAS软件对Stewart平台机构进行建模与动力仿真。在对平台进行实体装配和机构建模的基础上,生成机构序列动画,绘制动平台中心的位移、速度、加速度、球铰和虎克铰处的约束力、以及支腿驱动力等时间函数曲线。进一步,对仿真计算结果进行研究,为平台的驱动控制奠定了基础。     

双目主动视觉监测平台设计

为解决并联机器人的盲工作状态,提高并联机器人的运动精度,提出了一种双目主动视觉监测平台。基于虚拟样机设计方法构建了视觉监测平台的装配体模型,并应用COSMOSMotion进行了运动仿真。基于网格划分方法,对视觉监测平台中的关键运动部件进行了有限元分析,保证了样机设计的可靠性。最后,研制了双目主动视觉监测平台样机,并对该样机进行了标定,确定了样机的结构参数和性能参数。     

混凝土泵车柔性臂架建模及逆动力学研究

根据机器人理论和拉格朗日方程建立了混凝土泵车柔性臂架的动力学方程,并在完整考虑柔性坐标的基础上进行了逆动力学问题的求解.利用所得的数学模型进行了计算机仿真,给出了完成同一末端轨迹目标时刚性模型和柔性模型所需要的驱动力.仿真结果表明建立柔性壁架模型是必要的,并为混凝土泵车机器人化和自动浇注奠定了基础.