基于权重法的空调支架优化设计

为研究机械结构的轻量化设计,提出零件结构优化的权重法,即几何模型的建立、有限元模型的分析、权重法概念构型、基于权重法的去除部分四部分构成。以空调支架为优化对象,分别以权重法和多目标优化设计为优化方法,对其进行轻量化研究。权重法对支架进行整体结构优化,对其传递效率差的材料进行去除。多目标优化为输出参数随输入参数而变化的响应,在目标驱动优化下得到优化的输入参数组合。对比两种优化方法的结果,基于权重法的空调支架优化结果比较合理。优化后空调支架的质量减少13.83%,最大应力基本无变化,在满足使用条件下,达到轻量化的目的。验证了权重法优化的合理性,为机械结构的轻量化提供有效方法。     

提高变杆长曲柄滑块机构位移可靠性的优化设计

为分析变杆长对滑块位移可靠性的影响,建立了包含杆长尺寸误差和铰链运动副间隙因素下偏置曲柄滑块机构滑块位移可靠性的计算模型。基于MATLAB软件的仿真,得出滑块位移可靠性随着曲柄长度减小、连杆长度增加、偏距减小而提高。为最大限度地提高滑块位移可靠性,基于单一杆长变化对滑块位移可靠性影响规律,采用遗传算法对含有行程不变约束条件的曲柄滑块机构进行滑块位移可靠性提高的杆长组合优化。算法中用通过检查解的可行性决定解的弃留方式处理约束条件,并利用二进制编码方式对杆长进行优化编程。优化结果与穷举法所求结果接近,证明了遗传算法的正确性。此研究结果对提高平面机构位移可靠性具有参考价值。     

一种基于变杆长的精确直线机构综合方法

传统的铰链四杆机构只能得到近似直线轨迹,除非杆长满足某些特殊比例才能实现四阶密切直线.本文在给定机架位置、直线点位置及方向的条件下,提出了一种利用拐点圆和粒子群算法的可调直线机构的综合方法.该方法不仅方便快捷,而且提高了直线的精确度.     

基于G_F集理论的三转动四支链并联机构构型综合

针对并联机构位置正解复杂的问题,基于G_F集理论提出了一种具有三转动运动特征的四支链并联机构构型方法,此类并联机构通过一条支链确定动平台的位置;通过另外三条支链确定动平台姿态。介绍了G_F集的基本概念和运算法则,建立了并联机构数综合方程。根据各支链的末端特征进行支链设计,根据G_F集运算法则得到并联机构G_F集的各种组合方式。在所有并联机构组合中选取RRPS/3-SPS并联机构为研究对象,对其进行运动学分析,通过对机构进行位置正反解的分析发现,此类并联机位置分析的正反解都很容易,解决了并联机构位置正解难的问题,为以后的运动学分析提供了很大的便捷。     

一种新型烹饪并联机器人位置与工作空间分析

提出了一种基于新型并联机构的烹饪机器人。首先对人工烹饪时锅具的运动进行分析,设计了旋锅、颠锅、翻锅、倾斜4个基本动作;然后依据4个基本动作,设计了2RRPS/SPS并联机构作为烹饪机器人的工作平台。运用解析几何法求得工作平台位置正反解表达式,并利用MATLAB软件验证了位置正反解表达式的正确性,通过运动仿真验证了该烹饪机器人的有效性。