基于解耦型1T2R并联机构的单驱动多维输出熔断器振实器研究

熔断器振动灌砂是熔断器智能制造的重要工艺环节,针对传统单维垂向振实器在灌砂过程中灌砂效率低,且密实度难以满足要求的缺陷,提出具有一维垂向移动及两维倾摆、俯仰转动的三维振动方式用以实现熔断器灌砂;基于方位特征集及机构解耦准则,构造可实现一平移两转动(1T2R)运动的三自由度解耦并联机构,并进行运动学正逆解分析;提出采用弹簧阻尼进行自由度约束,构造单输入多输出型多维振实器的新方法,实现单驱动下的多维振动输出的设计理念及准则;针对工艺所要求的振动幅值,在ADAMS中进行运动仿真及尺度优化;实验表明,该机构控制简单,振动密实性效果好,提高了智能电网用户端熔断器的安全性及一致性。     

具有力约束的汽车门锁欠驱动空间机构

以汽车门锁开启支链占用空间少、高效驱动和高端多功能为目标,对单回路空间机构进行构型综合,得到可实现电动开启的RRRSR机构;针对电动开启支链适应手动开启运动的兼容性需求,减少RRRSR机构运动副约束,得到RRSSR欠驱动机构,使得机构与其他支链的运动兼容;通过对该机构运动副增设扭簧力约束,保证了机构运动柔顺性和稳定性;以特定方向投影进行方程变量降维,使得所构建的空间RRRSR机构运动学方程变量最少,解析求得输入角和输出角关系式.仿真结果表明,具有力约束的汽车门锁RRSSR欠驱动机构既能完成电动开启过程,又能在手动开启工况下具有运动兼容适应性.     

基于准线性变换消元法的有理参数曲面逆映射

作为非线性代数方程组消元的一种探索,提出了基于准线性的变换消元法。用该方法对基于有理参数曲面的逆映射进行了一些探讨,并得到参数曲面的隐式方程。所提出的准线性变换消元法可应用于涉及非线性代数方程组求解的几何定理机器证明、计算机辅助设计、机器人等多个领域,具有十分重要的理论意义与实用价值。     

基于EAP驱动器的并联式管道机器人机构设计

电活性聚合物是一类较新的聚合物,其高效的电能和机械能转换特性可用于驱动器的开发。本文介绍EAP材料作为驱动器的机理以及EAP移动、转动驱动器的设计,并与其他功能材料的驱动特性进行了比较;提出了一种基于EAP驱动器的并联式管道机器人机构,对其管道内行走运动进行了规划;该机器人具有较强的非结构环境适应性。     

基于线性变换的一般5R串联机器人逆运动学分析

基于线性变换消元原理 ,提出了 5R串联机器人逆运动学分析的一般方法 :仅用 3个原始运动学方程 (传统方法用 4个方程 ) ,导出了只含 1个变元的多项式方程 ;该方法适用于一解亦适用于多解问题 ;揭示了其装配构形数目与系数矩阵内在联系 ;5R机构的装配条件对 6R串联机器人逆运动分析将具有重要意义     

交腕结成形的拓扑与几何形态组合指标研究

打结过程绳带拓扑与几何形态控制是新型打结机构研制的关键问题。基于纽结理论Reidemeister基本变换提出交腕结成形绳带的等效操作和成形原理,构建以非完整空心齿轮盘驱动绳带旋转缠绕、弧形立面凸轮支撑绳带、可动支臂夹爪拾取固定绳带的新型打结机构。提出以绳带交叉点与绳带悬链线极值点构造的拓扑与几何形态组合指标,将绳带成结过程划分为4个关键阶段,利用悬链线理论求解各阶段边界瞬态绳带几何形态。实验结果表明,对边界瞬态绳带拓扑与几何形态控制,实现了绳带在新型打结机构成结过程中的形态保持。     

新型3T1R力触觉主端操作并联机构设计与分析

具有力触觉反馈主从操作的检测装置是提升核主泵螺栓在线检测准确率、避免核辐射健康损害的有效手段.针对核主泵中空螺栓检测超声探头三平移一转动的深孔运动特征,基于方位特征集并联机构拓扑综合方法,构造了一种新型4-HSOC{-Ri1//Ri2(-P(4R))//Ri3⊥Ri4-}力触觉主端并联操作机构;以矢量方程法求解了该机构正逆运动学,并进行了工作空间、运动特性分析和仿真;对应从端深孔检测作业特征进行了工作空间匹配分析和实验验证.该主端力触觉并联机构具有对称折叠性和良好的动平台转动能力,适用于竖向深孔扫查作业,契合从端核主泵螺栓检测装置检测需求,为核主泵螺栓检测装置对孔、扫查任务及主从端运动匹配提供了理论基础.     

新型旋拧封口垃圾自动打包装置

针对垃圾自动收集打包处理要求,研制一种新型旋拧封口垃圾自动打包装置,详细阐述了新型装置的同心共驱多指夹紧机构、胶带缠绕封口机构的工作原理;对同心共驱多指夹紧机构和胶带缠绕封口机构运动过程进行受力分析,并根据旋拧摩擦因数求得手指夹持力和胶带缠绕驱动力,为确定单次打包垃圾质量及电机选取提供基础;通过实验分析,该装置有效完成对垃圾袋旋拧封口操作,且运行可靠稳定,具有很高的使用价值。     

基于拓扑解耦准则的球面并联机构解耦条件研究

具有输入输出解耦特性的并联机构,由于其易于控制,深受欢迎。基于提出的并联机构拓扑解耦准则,针对一种球面解耦并联机构进行了解耦性分析,给出了该机构更一般的解耦条件;更进一步,基于拓扑解耦准则构造了一种更一般的新型球面解耦并联机构。基于拓扑解耦准则进行并联机构解耦特性分析和型综合的方法,对具有拓扑解耦特性并联机构的创新设计和应用具有深远意义。     

汽车门锁锁止机构棘轮棘爪磨损寿命可靠性研究

在汽车门锁小型化、轻量化及电动开启/吸合新功能的发展趋势下,棘轮棘爪磨损成为新型汽车门锁主要失效形式。其磨损过程存在诸如载荷和温度变化等不可预测因素,磨损寿命难以解析求解。课题组提出了棘轮棘爪理想磨损过程假设,以正态分布生成试验数据,确定了汽车门锁磨损寿命与寿命可靠度之间的关联;仿真求解汽车门锁启闭过程棘轮棘爪接触力,结合Achard粘着磨损模型,推导平均磨损深度;以有效啮合距离2.1 mm为衡量磨损寿命可靠度判定指标,求解棘轮棘爪对应磨损寿命可靠度,构造了使用寿命与磨损寿命可靠度的关联曲线。研究结果表明：该方法不但可以预测磨损寿命,还可根据可靠度目标估算棘轮棘爪使用寿命。该方法为新型汽车门锁产品质量提升提供了参考。