4-UPU并联机器人机构及其运动学

提出了一种能实现空间三维移动和绕Z轴转动的机构模型———空间4-UPU并联机器人机构模型。采用螺旋理论分析了4-UPU并联机器人机构实现空间三移一转运动的机构学原理,计算了其自由度,讨论了输入的合理性;给出了其位置反解的方法,导出了位置正解的封闭方程,进行了数值验证,并分析了该机构的工作空间和奇异位形。该机构是一种过约束机构,具有结构对称且相对简单、刚度大等优点,可用于开发新型工作台、并联机床、四维力传感器以及微操作机器人等。     

海蟹步行足系仿生模型轻动性研究

本文在海蟹观察分析及建立的仿生模型的基础上，以“比耗”作为评价指标，应用空间多关节行机超确定输入能量最优理论，分析了结构参数和行走方式等对海蟹仿生机构模型轻动性－能量效率的影响，并从理论上核算了美国ＡＳＶ步行机的比耗。     

[PP]S类并联机构无伴随运动的结构条件

[PP]S类并联机构包括3-PRS、3-RPS、3-RRS和3-PPS四种构型,可实现1移动自由度和2转动自由度,具有广泛的应用前景.伴随运动是[PP]S类并联机构动平台在非独立自由度上发生的运动,是影响[PP]S类并联机构实际应用的关键问题.建立一般3-PRS并联机构伴随运动运动学模型,揭示出一般3-PRS并联机构各项几何结构参数与伴随运动的内在联系,证明3-PRS并联机构无伴随运动所必须满足的结构充要条件,根据这一结构条件可构建无伴随运动的3-PRS并联机构.指出无伴随运动的3-PRS并联机构中存在的局部自由度,给出考虑这一局部自由度的驱动选取方案,对无伴随运动的3-PRS并联机构进行自由度分析,并确定该类机构的2转动自由度的连续转轴.这一结构充要条件适用于全部[PP]S类并联机构.     

一种4自由度并联机器人的位置正解分析

提出了一种新型4-RPTR并联机器人机构，该机构能实现空间的三维移动和绕Z轴的转动，是一种很有应用前景的机构。首先分析了机构的自由度，建立了机构的数学模型，运用连续法计算了机构位置正解，给出了数值算例并绘制了对应的三维机构装配简图。     

一种球面冗余并联机器人机构设计的基础研究

提出了一种基于球面机构的二自由度驱动冗余并联机器人。建立了该球面并联机器人机构的约束方程，进行了运动学分析；建立了该球面并联机器人的设计空间，探讨了其机构的工作空间面积性能指标与杆件尺寸之间的关系，并绘制了相应的性能图谱。这些图谱是该并联机器人机构设计的重要参考依据。     

欠秩3-UPU并联角台机构工作空间分析

针对欠秩3—UPU并联角台机构的结构特点，首先找出了该机构的几何约束，在此基础上建立了该机构移动副两端虎克铰平行或垂直布置时的位置反解方程。然后利用该机构的几何约束条件，进一步建立了该机构在两种情况下的工作空间的求解方程，为该机构的应用奠定了一定的基础。     

一种新型并联机构4-RPR的性能分析

利用同时基于一阶Jacobian矩阵和二阶Hessian矩阵的性能评价指标体系,对一种新的并联机器人机构4-RPR进行了运动学及动力学性能分析。通过分析机构尺寸和性能指标之间的关系,进行了机构性能的优化,为机构设计提供了理论依据。     

一种新型的三自由度3-RRRRR并联平台机构及其位置分析

提出一种新型的3—RRRRR并联机构，并建立了其位置反解方程。首先用反螺旋分析了3—RRRRR并联机构在初始位置下和在一般情况下的瞬时运动特性。得出该机构在初始位置下和在一般情况时，机构有沿x、y、z轴方向的三个移动自由度，即初始位置下发生移动后，该机构还有3个移动自由度。其次用D—H法给出了主动输入(θ1)与动台住姿的关系，给出了该机构的位置反解公式，并进行了验证，绘制了工作空间的形状。该机构可进一步作为微动机构应用。     

基于四元数的Stewart机构姿态奇异与姿态空间研究

基于单位四元数描述的刚体姿态，避免了欧拉角等描述刚体姿态的奇异性问题，推导出：Stewart机构处于给定位置时的姿态奇异解析表达式，并提出了该机构处于给定位置时的姿态工作空间算法，通过计算机仿真给出该机构处于一给定位置时姿态奇异轨迹和姿态工作空间的三维可视化描述。研究结果为该机构的实际应用提供了重要的理论依据。