多自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置分析

首次采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统，组合成多自由度弹性阻尼减振装置，较好地解决了多自由度的减振问题，以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析为其隔振要求，采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍其结构及有关参数的设计方法，该方法的结果与动态模拟及实验结果一致，说明其分析方法是正确的，该方法可推广到其他要求多维减振的设备上。     

一平移两转动三自由度减振平台的动力学分析

为了提高机械电子等产品在多自由度振动工况下的高精度动态特性,设计出一种安装上述产品的新型3自由度(一平移两转动)多维并联减振平台.首先对该平台的雅克比矩阵进行了理论分析,并取特定实例计算;结合雅克比矩阵的计算结果,对并联减振平台系统进行模态分析,得到该平台系统的理论固有频率;其次建立多雏并联减振平台的三维模型,利用Adams软件得到该平台的仿真固有频率;最后制作一台多维减振系统样机并完成试验测试,测得样机的实际固有频率.经过分析与试验,得到该平台的理论、仿真、试验固有频率分别为4.089 2,4.219,4.6 Hz左右,其误差在允许的范围内,表明一平移两转动减振平台设计理论和分析方法是正确可行的.     

一类多自由度并联机构组合弹性减振装置

目前由江苏大学研制的“一类多自由度并联机构组合弹性减振装置”被授予国家发明专利．该项发明涉及减振装置，特指一种具有多维减振的装置，可用于多维减振、防振、隔振系统中，其由多自由度并联机构加组合弹簧构成．并联机构有平面型和空间型，组合弹簧的结构由弹簧及阻尼系统组成，其数量由并联机构的自由度确定．主负荷方向（即上下方向）配以永久磁钢，用于承受上、下方向的主要负载，且进一步减轻上下方向的振动，能有效地实现多个自由度的减振，无需多层结构，使整体结构简单，工作可靠．     

新型3-DOF柔性并联微操作平台的研究

根据杠杆原理设计的新型二级杠杆放大器,在此基础上基于3-PRC并联机构提出一种具有空间解耦的新型三维移动并联柔性微位移放大机构.该机构由三个相同的支链采用正交的方式与动、静平台相连,以压电陶瓷作为驱动装置并内置在二级杠杆放大器中,能够使机构实现微纳米级的运动.通过理论计算和仿真分析对新型二级杠杆放大器和并联柔性微位移放大机构进行了研究,结果表明该机构具有良好的运动解耦性和较高的精度.     

Stewart被动隔振平台结构参数对系统固有频率的影响

为避免被动式Stewart隔振平台在外界激励下发生共振,对其结构参数变化对系统固有频率的影响进行了分析.依据Newtow-Euler方法,建立了一种计算该平台固有频率的动力学特征方程.借助ANSYS有限元模型进行验证,结果表明了所建模型的正确性.在此基础上,针对初始位姿下结构参数:支腿减振器刚度-阻尼系数、上平台铰接点半径、上下平台近铰点分布角、初始位姿下的上下平台质心距离和上平台位姿角,计算得到以上结构参数特定变化范围下系统的六阶固有频率的变化情况,进而对各结构参数敏感性作出分析.本研究可为Stewart隔振平台的结构参数优化设计提供理论参考作用.     

3-PCR并联减振机构动力学分析

为实现多自由度减振，以3-PCR并联机构为主体制定多维减振平台；利用拉格朗日法建立机构动力学方程。Matlab数值仿真结果表明，三驱动关节的驱动平衡力相位差为（2／3）π，随动平台相对定平台的位置增加，关节的驱动平衡力减小；当定平台边长增加时，驱动平衡力减小，动平台边长增加时，驱动平衡力增大；移动副轴线与定平台夹角减小时，驱动平衡力减小。     

一种新型机动车多自由度减振座椅

分析了机动车座椅振动的危害及其主要原因,提出一种以并联机构为主体的多自由度减振座椅,分析了座椅的结构组成和工作原理,建立了座椅振动的模态模型,并分析计算了座椅振动特性参数.依据座椅设计的具体结构参数在MATLAB中予以数值仿真和验证,表明该装置可使座椅结构简单、工作可靠,且可以实现座椅多自由度和变自由度复杂振动的多维减振和隔振.     

多维减振平台主体机构的分析研究

分析了传统多维减振存在的问题，提出了采用并联机构作为多自由度减振平台的全新思想，论述了与所需减振自由度相当的并联机构作为减振平台主体机构，在机构原动件处辅以相应的弹性阻尼元件，实现能量吸收及动力反向驱动自适应平衡．并且提出作为减振平台主体机构的并联机构机型的选择原则，以三平移减振平台为例，说明其设计的思想，对其进行ADAMS动态仿真研究，取得了成功、该设计平台在工业、国防领域具有广泛的应用前景．     

基于Stewart双三角型机构多维减振座椅的参数优化设计

针对驾驶员座椅多维隔振的问题,采用Stewart双三角型并联机构作为座椅悬架的主体结构,根据人体的敏感频率范围和整车的固有频率,对悬架系统进行了参数优化设计。研究表明,经优化设计的Stewart双三角型并联悬架能保证人体-座椅悬架系统在垂向、俯仰、侧倾三个较重要方向的固有频率既远离整车的固有频率,又避开了人体的敏感频率范围。     

基于UG和ADAMS的并联机器人的运动学与动力学仿真

以3-PRC并联机器人机构为研究对象,在UG环境下建立了并联机构的虚拟样机模型,并将实体模型导入到ADAMS环境下,实现了3-PRC并联机器人机构的运动学及动力学性能仿真分析.该方法避免了复杂运动学与动力学方程的建立与求解,简化了并联机器人的设计开发工作,也为样机的调试与控制提供了理论依据.     

三自由度并联驱动平台机构的位置逆解及其分析

介绍了三自由度并联驱动平台机构的特征与特点,对其中一种典型结构的位置逆解作了具体的探讨,推导了相应的算式,并对该机构所产生的附加约束运动进行了分析．三自由度并联平台机构有三个独立的运动参量,在一定条件下也会产生三个附加的约束运动参量．这是这种空间机构进行位置姿态运动时的一个重要特点．但实例计算表明,产生的附加约束运动量与独立运动量比较而言,其值相对较小．探讨的三自由度并联平台位置逆解,其算法具体、简洁、实用,对三自由度并联平台机构的运动控制具有直接的应用价值．     

基于并联机构及MR阻尼器的多维减振平台半主动控制研究

分析了磁流变阻尼器的力学特性,将其应用于多维减振系统中。采用经典的三平移并联机构作为多维减振平台的主体机构,推导出其位置逆解公式;建立了系统动力学状态方程模型,以运动学方程得到的支路加速度作为输入信号,控制器采用了基于线性二次型最优控制理论的半主动控制算法。考虑到动态过程中机构动力学方程的复杂性,采用稳态方法对并联机构处于某一运动姿态的支路移动副振动进行控制,从而控制了整个平台的振动。仿真结果表明,所采取的控制算法有较好的控制效果。     

一种纯移动新型并联机构的运动分析与仿真

根据3-TT复合运动副的结构特点,提出了一种3-P(3TT)R新型三自由度并联机构,其运动平台能够实现三维平动运动。利用坐标变换法建立了机构的位置和速度解析方程,算例仿真分析结果表明:通过改变各分支支链滑块的不同位移,可以使运动平台按设定规律运动。     

车载设备多维振动控制装置的设计及模态研究

车载设备在车辆行驶过程中由于路面不平、启动刹车、加速减速和拐弯等因素影响将产生多维空间振动与冲击．文中提出采用6-SPS并联机构作为基体,在机构原动件处辅以弹性阻尼装置,实现车载设备多维振动与冲击衰减．对多维振动控制装置进行了系统结构设计、理论分析和仿真分析．理论和仿真分析结果表明,该多维振动控制装置满足车载设备减振要求,具有良好的减振效果,可推广应用于车载设备多维减振领域．     

基于Adams的车载多维减振装置的设计

提出用9杆3支路并联机构作为车栽多维减振装置的基本机构,并利用机械系统动力学自动分析软件Adams对车载多维减振装置进行虚拟设计和运动分析,分析结果表明,该车栽多雏减振装置迭到了预期的多维减振目的.     

一种面向低频隔振的两自由度球面并联机构

针对两转动自由度低频隔振的需求,基于球面并联机构理论提出了一种两转动自由度球面并联隔振装置。从机构学的角度对其进行了工作原理分析和自由度计算,并完成了隔振平台的虚拟样机设计。采用连杆参数的D-H表示法,以连杆圆弧张角为约束条件建立了机构的约束方程,实现了其运动学逆解,并基于数值方法给出了运动学正解的求解过程及正逆解算例。分析和仿真结果表明:所设计的两自由度球面并联机构可操控性强、运动学模型合理有效,能够满足隔振平台所需的低频隔振性能需求。     

基于并联机构的车载担架及振动半主动控制研究

位于救护车车载担架上的卧姿人体,会承受来自路面的多维激励。为了对多维振动进行隔离,改进一种4-PUU并联机构作为车载担架的主体,并在移动副处安装弹簧与磁流变阻尼器,推导隔振系统的动力学与状态空间方程。磁流变阻尼器的可控阻尼力由LQR方法结合限界Hrovat半主动算法得到,研究担架系统在随机路面谱激励下振动半主动控制及隔振性能。研究结果表明:该担架系统能够有效隔离沿坐标轴的平移振动以及绕x轴的旋转振动,采用磁流变阻尼器的振动半主动控制担架系统的隔振性能明显优于被动控制的隔振性能,且能够取得与振动主动控制接近的减振效果。     

平面三自由度并联机构的正解分析

文章分析了一般结构尺度的平面三自由度并联机构的正解。首先,建立了含有移动副的平面三自由度并联机构运动分析的方程,并将其化解为只含有从动件一个运动位置参数的代数方程(一元六次方程),通过优化迭代计算出六个解;其次,介绍了全为转动副的平面三自由度并联机构的解,可在含有移动副机构解的基础上进行分析;最后,给出了一个算例,说明了求解过程的可行性。     

6-RRS冗余驱动飞行模拟器运动学与工作空间分析

提出一种以6-RRS球面并联机构作为运动机构的冗余驱动飞行模拟器.该机构具有3个转动自由度、6个驱动、3个冗余驱动,由2个完全相同的3-RRS球面并联机构构成6-RRS球面并联机构.该机构广义上具有一个定平台和一个动平台,整个动平台即为飞行模式器座舱.在3-RRS球面并联机构运动学分析的基础上,给出了6-RRS球面冗余驱动并联机构的运动学分析,包括机构的方向余弦的建立、反解和正解及该机构的工作空间分析.     

一种新型空间三自由度并联机器人的运动学与工作空间分析

提出一种新型三自由度并联机器人机构．该新型并联机器人由定平台、动平台和3个连接支链组成,其动平台相对于定平台具有两个转动和一个移动自由度．各运动支链结构完全相同,且都含有一个闭环子链．该并联机器人只含转动副,具有结构对称和工作空间大的特点．文中对该新型并联机器人的结构进行了详细描述,并应用螺旋理论分析了其运动特性;根据运动链等价替换原理,给出了该并联机器人的运动学反解和正解,并进行了工作空间分析。