一种平面二自由度微型机器人的设计

设计了一种可实现高精度微操作的平面二自由度微型机器人,为满足高精度、无间隙、无摩擦、响应快的要求,该机器人采用柔性铰链来实现转动副的功能,驱动元件为V型结构微热执行器.运用Ansys软件对系统进行了热-电耦合分析,结果表明输出位移与两侧执行器的电压差成较好的线性关系,为轨迹设计与综合提供了便利.     

基于方位特征集的两平移一转动并联机构综合及分类

基于方位特征集的并联机器人结构综合的一般方法,全面系统地对两平移一转动的并联机器人机构进行了结构类型综合,对包含有两平移一转动输出的单开链支路进行了分析与研究,筛选出符合条件的单开链类型,并对单开链支路进行排列组合得到一系列两平移一转动输出的并联机构。文中给出了其中38种结构类型,并按单开链支路类型对设计的两平移一转动并联机器人进行分类。     

运动链耦合度K的上限

耦合度是运动链的一个重要参数，它反映了运动链的复杂程度。给出了运动链耦合度K的上限为：K≤1/6(m↑Σ↓i=1 fi-M)，从而证明并扩展了文献[1]中所提出的猜想。     

含有凸轮副的机构表示与识别

提出了用到与机构结构一一对应的机构拓扑图关联码,从而可以准确唯一、紧凑高效地表示和识别机构结构.     

基于踝关节运动特性的三转动并联机构构型优选及仿真分析

根据人体踝关节的运动生理特点和并联机构的特点,以单开链为单元,基于方位特征集理论,对三转动并联机构进行了型综合;结合踝关节的特点,优选出了一种能辅助实现人体踝关节运动的三转动并联机构,并对其进行了运动学分析。基于建立的逆解方程,利用Matlab进行数据求解,最后将所得数据作为驱动函数在Adams应用可行性,同时为后续的机构尺寸优化设计提供了理论基础。     

脐橙采摘执行器的设计与研究

针对目前脐橙采摘机械化程度低的问题,设计了一种环抱吞咽的采摘执行器。采摘执行器的执行结构主要由多组滑块摇杆机构构成。首先,根据设计的脐橙采摘执行器的工作原理,绘制采摘执行器的结构简图,并进行了运动学和静力学分析;然后,依据采摘时间最短,建立了目标函数的数学模型,利用Matlab软件得到了相关结构的优化尺寸;最后,根据计算得到的尺寸,完成了执行器三维模型的建立,利用Adams软件进行了运动学仿真,验证了脐橙采摘执行器设计的合理性和可行性,为进一步实际采摘实验提供了理论支撑。     

一平移三转动并联机构型综合及分类

应用基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论与方法,对一平移三转动(1T-3R)输出的并联机构进行了型综合;在阐述基于方位特征集的并联机构型综合一般过程和步骤的基础上,给出了一平移三转动输出并联机构拓扑结构设计的具体方法;基于该方法得到了39种一平移三转动输出并联机构,包括以前设计出的机型和部分新机型,并对它们进行了分析和分类。     

一类新型并联机器人的尺度优化综合

以一类新型并联机器人为研究对象,在导出工作空间与机构尺度参数关系的基础上,提出了一种使得机构体积最小、结构最紧凑的尺度综合方法,最后列举了一算例以示其有效性。     

一种新型2T1R并联机构的位置与工作能力分析

提出一种新型三自由度两平移一转动(2TIR)并联机构,先对该机构进行拓扑结构分析,求出其方位特征集,验证其自由度为3,再对该机构进行运动学分析,求出其逆解方程,然后用机构逆解作为约束条件,最终用数值法求得其工作空间。在分析工作空间的基础上,分析转动能力,从而可以更好地对并联机构末端执行器的整体工作能力进行分析。