基于逆向工程的自由曲面涂层加工系统设计

提出针对金属曲面表面非金属涂层的逆向工程加工系统。由改造的840D数控系统作为采集轨迹控制系统和加工控制系统,对工件自由曲面自动采集形貌特征并储存。工控机通过以太网与数控系统交换数据并生成小线段数控加工程序。为提高加工效率,减小拐点加速度突变产生冲击,提出以NURBS样条程序代替小线段加工程序的程序后置处理方法。该方法与传统的NURBS样条拟合算法不同,直接以小线段的拐点作为样条的控制顶点构造曲线,避免繁琐的拟合运算,提高程序处理效率,在小线段拐角较大的衔接点通过修改样条形状的方法减小误差。在工件喷涂完涂层后,系统通过激光传感器实现自动对刀。最后通过加工试验证明该加工系统高效、稳定和实用。     

新型3自由度并联机构的设计与分析

基于机构的概念,将一种正方体折纸盒折痕等效为铰链,连接折痕的纸板等效为连杆,抽象出新型3自由度并联机构.该新型并联机构由定平台、动平台和4个连接支链组成,各支链结构完全相同,且都含有1个具有特殊结构的六杆球面变胞机构闭环子链.介绍此新型并联机构结构设计,其特点是结构完全对称,只含有单自由度转动运动副.详细描述各支链中闭环子链的结构特点、一般构态及其自由度数.应用螺旋理论,分析运动支链中闭环子链的自由度特性.根据广义运动副的概念,用广义运动副替代各支链中的六杆球面变胞机构,并分析各运动支链末端约束.依据该并联机构的结构对称性,分析其动平台的自由度数和相应的自由度特性,得到动平台相对于定平台具有2个转动和1个移动自由度,并具有连续转轴.     

新型变几何桁架机器人的简化刚体运动分析

本文对一种新型变几何桁架机器人机构，利用机构简化模型在位置分析的基础上进行了刚体运动学分析，求出了机器人系统各构件运动参数的显式解析解，为这种机器人的刚性动力学和弹性动力学分析打下了基础。     

中间变量为移动位移的三自由度平面并联机器人运动学

按照输入参数与输出参数之间的中间变量的不同，将三自由度平面并联机器人分为中间变量为转动位移和移动位移两大类型。针对中间变量为移动位移的类型，介绍了其运动学正反解的统一模型。其正解模型为一元二次方程，最多有两个解，反解模型大多数情况有唯一解，极少部分最多有两个解。     

6-RRS超冗余驱动飞行模拟器的性能分析

提出一种以6-RRS超冗余驱动球面并联机构作为飞行模拟器的运动机构。该球面并联机构具有三个转动自由度,六个驱动,三个冗余驱动;两个完全相同的3-RRS球面并联机构构成6-RRS球面并联机构,该球面并联机构广义上仍然具有一个定平台,一个动平台,整个动平台即为飞行模式器座舱。该运动机构采用电气伺服系统驱动,从而克服了液压伺服系统的缺点;同时采用超冗余驱动达到大功率运动的目的。主要分析6-RRS超冗余驱动飞行模拟器的三项重要性能指标,利用螺旋理论给出该运动机构的雅可比矩阵,并以雅可比矩阵为核心分析该机构的灵巧度性能以及刚度性能和奇异性能。     

三自由度微动并联机器人的简化建模方法

在常规或宏操作三自由度并联机器人运动学的基础上，介绍了并联机器人实现微动功能的运动学、动力学的简化建模方法。利用这一方法得到的模型结构简单、计算量小、适于实时控制等特点。该方法对于同一种类型的整体柔性关节微动机器人建模具有通用性，对于不同类型的微动并联机器人亦具有普遍性的意义。该方法也为微动机器人优化设计提供了一个良好的工具。     

IntePDM在西信CIMS中的应用

ＣＩＭＳ系统的建立是企业实施集成化管理的必然,各企业实施ＣＩＭＳ的手段也多种多样。本案例运用ＩｎｔｅＰＤＭ与ＭＲＰＩＩ及３Ｃ的集成等技术,论述西安铁路信号工厂在实施ＣＩＭＳ系统中ＩｎｔｅＰＤＭ的应用。     

少自由度并联机构真实运动分析

利用螺旋理论分析组成少自由度并联机构的转动副轴线和移动副轴线之间的几何关系,根据运动副轴线之间的关系,分析由于加工、安装等原因造成的机构运动副轴线可能存在的误差形式。给出当机器人存在不相交误差和不平行误差时,少自由度机器人的各分支对于机器人的动平台的约束形式,以及存在这些约束下,少自由度并联机器人可能实现的运动形式。对具有相同分支的少自由度并联机器人建立误差模型。给出机器人动平台的真实运动模型,试验验证了前面分析的正确性。     

大型旋转曲面表面涂层仿形加工方法

针对航天领域中某大型易变形薄壁工件旋转曲面表面的涂层仿形加工问题,提出一种高效的实时加工方法。将距离传感器安装于刀具前方一定角度处,加工时,传感器先检测金属曲面外形数据,以测量的离散数据点计算刀具进给轨迹进而控制刀具进给,从而实现高效率的涂层加工,解决易变形薄壁工件表面涂层的仿形加工难题。在实时加工点到达测量点的时间段内,系统完成数据采集、数据处理和刀具轨迹计算。为提高运算实时性,提出对NURBS曲线进行近似拟合的轨迹快速生成方法,以拟合误差为依据将轨迹分成NURBS曲线段和折线段,在误差大的拟合点以直线段连接。最后,通过加工实验证明该加工方法高效、实用。     

4-RRS冗余球面并联机构的静力学与刚度分析

为提升球面并联机构的承载能力,提出一种4-RRS冗余球面并联机构。给出4-RRS冗余球面并联机构的构型设计。然后,建立机构的静力学模型。在锁定驱动关节的情况下,通过互易积运算求解支链作用于动平台上的反螺旋力系。基于建立的静力学模型,得出了各个关节的受力情况和各条支链的变形情况。以实例求解了冗余和非冗余情况下,支链关节受到的最大力和力矩。冗余时支链关节受到的最大力和力矩小于非冗余的情况。对机构进行刚度分析。构造机构的柔度矩阵,得出动平台中心点在受力时的广义位移。以实例对比冗余与非冗余机构的刚度与受力性能,得出了冗余时动平台的广义位移小于非冗余的情况。