基于SolidWorks的组合夹具构件自动建模方法

为解决组合夹具典型功能结构的设计经验重用问题,提出了一种在三维绘图软件SolidWorks平台上、基于装配约束方程的构件自动建模方法．文中分析了构件自动建模原理、构件模板建立方法、装配参数方程提取、参数方程语义分析以及参数驱动方法．在此基础上建立了组合夹具构件库系统,给出了构件应用实例,从而解决了构件自动建模中的难点．为夹具的自动装配和自动设计奠定了基础。     

系列产品的参数化造型与自动拼装

结合国家“八五”项目“重型数控机床模块化设计与制造系统”，在Ｉ—ＤＥＡＳＶＩ—ｉ环境下研究并实现了零件的参数化造型与自动拼装．通过创建特征而记录整个设计过程．一个特征对应多个数据文件，从而生成不同规格零件的实体模型来实现参数化的目的．根据零件在装配中的姿态造型，装配实质是对零件进行定位操作．产品的层次结构使装配过程限制在一定数量的装配对象范畴内，使自动装配的过程易于实现．参数化造型与自动拼装节省了大量的存储空间，免去产品设计人员的重复劳动，提高生产率     

发动机自动化性能试验及标定系统

为提高发动机台架试验的自动化水平 ,开发了发动机自动化性能试验及标定试验系统。该系统的设计参考了国外先进系统的设计思想 ,在硬件集成方面 ,采用 GPIB(general purpose interface bus)接口总线将系统功能扩展 ;通过在系统中集成电控发动机标定开发装置 ,可实现电控发动机自动化标定试验。在软件系统设计方面提出了试验流程编辑器、模拟通道动态配置及采集通道动态配置等设计方案。在系统的设计中突出了灵活性和可扩展性的特点。该系统现已投入应用     

Error Analysis and Distribution of 6-SPS and 6-PSS Reconfigurable Parallel Manipulators

<正>Introduction Accuracy is a vital performance index for parallel ma-nipulators which is influenced by several factors, in-cluding errors in the drive cell, assembly errors, manufacturing errors, and the structural design. The large number of components in parallel manipulators     

并联机器人动力学的子结构Kane方法

基于Kane方法,提出了一种适合建立并联机器人动力学方程的子结构Kane方法。该方法将并联机器人的各个杆件看作是独立的子结构,针对每个子结构建立各自的动力学方程,根据子结构之间的约束关系构成系统的约束动力学方程,最后运用正交补法或SVD奇异值分解法消去子结构之间的约束,形成系统的动力学表达式。以Stewart平台机械手为例,说明了该方法的建模过程。与Newton-Euler方法、Lagrange方法及传统的Kane方法相比,整个推导过程简单明了,最终构成的系统动力学方程非常简洁,计算效率高,适于并行计算。     

自主均流型Buck变换器并联系统的建模与设计

基于小信号模型理论，建立了Buck变换器并联电路的小信号模型，然后根据自主均流技术原理，分析了均流控制系统的设计过程，包括电压环、均流环的设计，从而形成了完整的自主均流技术设计步骤．根据所建立的模型，制作了一台由两个Buck变换器并联组成的样机，通过比较未采用均流控制和采用自主均流控制的两组实验结果，验证了文中所提控制系统设计方法的正确性．     

面向任务约束的可重构机械臂最优构形设计

为解决受限可重构机械臂在完成任务时的最优构形确定问题,提出一种基于自适应粗粒度并行遗传算法(adaptive coarse parallel genetic algorithms,ACPGA)的构形确定方法:以关节模块和连杆模块的加权和为目标函数,在满足可达性、关节转角限制和避免构形奇异的约束条件下,综合考虑模块数量和连接方位,确定可重构机械臂在受限空间内完成任务的最优构形.通过实例验证了该构形方法的有效性.     

拉链头自动装配方案的设计

自动装配机的设计成功与否，很大程度上取决于装配的方案设计。建立了拉链头装配的形态学矩阵，探讨了运用计算机编制要素特征编码列表和求解合理可行的装配方案的方法．介绍了该方法运用在拉链头自动装配机设计中的具体步骤和过程。     

可遥控自动吊钩的结构设计与控制

针对现有起重机吊钩在抬钩和落钩过程中,工作效率低与人工操作危险的问题,提出了一种在远程操作下,可快速响应的自动化吊钩系统。首先,结合模块化设计的思路制定了针对自动化吊钩的吊钩端结构的详细设计流程并给出了完整的结构设计,通过Inventor软件完成了对其的三维建模,同时对动力机构、传动机构等核心部分的设计进行了详细的描述,再利用HyperMesh软件对其中的重要零件进行设计校核和优化,最终得到完整合理的可遥控自动吊钩结构。然后,对自动吊钩的数学模型进行了详细的推导,制定了整体控制流程,完成了控制部分的设计。最后,制造了可遥控自动吊钩样机,对其性能进行了实验验证,证明了设计的可行性。     

Singularities Analysis of Paradoxical Mechanism and Parallel Manipulators

Parallel manipulator is associated with a set of functions defined by its closure constraints. In this paper, using Lie algebra method, we provide a study on the singularities of parallel manipulators, their relations with the second order of the closure functions, and the tangent space of the configuration space of the manipulator. The transverse condition criterion is applied to analyze the behavior of the singularities. This gives a downright explication why the 6R paradoxical mechanisms work in their singular configurations, and allows to gain insight on configuration space singularities and to choose the adequate design parameters for the parallel manipulator.     

六自由度装配机械手设计及运动学求解

结合对自动化装配线的应用对象,选定了机械手所要实现的功能。首先,给出了装配机械手的总体方案,总体方案包括机械手本体组成和自由度的分配。确定了机械手各杆臂长度以及各关节的转角范围。其次,对六自由度机械手具体结构进行了建模、虚拟装配,并对部分关键零件进行强度校核。然后,建立了六自由度机械手的运动模型,利用D-H参数法建立了运动模型的各个关节的坐标,并确定各关节的D-H参数,利用Matlab软件对机械手的运动学正解、逆解进行了计算与验算,结果表明了所建立模型的正确性与合理性。其设计理念对以后关节型工业机械手的设计有一定的参考和应用价值。     

Cosmosmotion平台下并联涂胶机构仿真分析

并联机械手机构具有刚性强,精度高的特点。文章针对并联机械手机构在变速器装配涂胶领域的应用,对Cosmosmotion平台下的仿真分析流程、仿真参数的设计与优化、仿真结果分析进行了研究,并在仿真分析的基础上对涂胶系统进行了优化。研究和应用不仅验证了结构的合理性和轨迹的可行性,而且为后续控制系统的开发奠定了基础。     

视觉传达设计中图形语言自动编排算法

采用传统算法进行图形语言描述时由于缺少一个严格的标准,导致得到的结果不够准确,不能有效确定图形显示尺寸和位置,难以有效支持图形语言编排控制。因此,提出一种新的视觉传达设计中图形语言自动编排算法。通过固定值法对视觉传达设计中缓冲区图像的显示尺寸进行计算,将编排版面数量最小值和表面利用度最高值作为编排目标函数,采用蚁群算法对其进行求解,得到最优解,获取视觉传达设计中图形最佳显示位置。通过依据规则的语法描述与依据ASM的语义描述实现对图形语言的描述。利用并行与选择标识对视觉传达设计中图形语言的并行流程与选择流程进行描述,采用并行流程与选择流程实现图形语言自动编排。通过C语言对所提算法进行程序编写和运行,达到图形语言自动编排的目的。分析实验结果可知,所提算法的用户满意度为7.792,明显高于传统算法,说明所提算法编排效果更好,实用价值更高。     

带有移动副的平面单输入-双杆组连杆机构回路自动识别方法

将具有j个环路的平面单输入-双杆组连杆机构看作由具有j-1个环路的子机构与一个双杆组组成,则此机构的回路情况由组成它的子机构的回路情况、双杆组的构形以及双杆组与子机构运动的相互作用决定.基于此思想,在全面分析了所有类型双杆组的构形及装配条件的基础上,与型转化法机构结构分解路线的自动生成相结合,实现了平面SIDM回路识别的系统化与自动化;为计算机辅助机构综合提供了理论基础和技术方法.     

虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用

结合虚拟现实技术与电气控制技术,针对装配生产线的特点和控制要求,开发了一套虚拟仿真系统,可用于系统监控、调试和人员培训.利用罗克韦尔软件编写电气控制程序,通过RSTestStand软件搭建机械手自动装配系统的3D虚拟仿真模型,并基于虚拟可编程控制器(PLC),实现了直线型、余弦-直线型速度曲线调速方案在虚拟仿真对象上的应用.虚拟仿真对象的动作视觉效果和监控曲线表明,控制系统工作良好,通过在机械手各动作的启停、加减速、匀速转换时引入余弦调速方案对速度控制进行优化,有效减小机械臂关节的震动和顿挫,取得了较好的动作流畅性.     

2-RRC-SPS并联机器人工作空间的研究

提出了一种并联机器人工作空间分析的解析方法,该方法以曲面分析为基础,结合并联机器人的运动特性,得到了并联机器人工作空间边界曲面的方程.以2-RRC-SPS并联机器人为例,分析计算了其工作空间.在此基础上,描绘出了并联机器人工作空间边界曲面及截面视图.分析结果表明2-RRC-SPS并联机器人的理论工作空间是一个不规则的实心球体,该机构具有几何形状规则的作业空间,是一种较为理想的能实现三维移动操作的并联机构选型,获得的结果可应用于该并联机构的设计之中.     

一种3-PRS并联机器人的姿态空间分析

介绍一种3-PRS并联机器人的结构布局特点,基于其位置反解及结构约束条件,绘制其姿态空间的三维视图,并定量分析该并联机器人的机构尺寸参数对姿态空间范围的影响,为该并联机器人的设计与实用化提供理论依据.     

三维几何约束的序列二次规划求解

在利用特征造型系统建立产品等级装配模型的基础上，给出了装配工艺自动规划的算法．讨论了面向装配设计的两类方法，即基于零件装配特征和装配序列分析的评价方法．     

三维装配工艺模型的数字化建模方法

为实现基于三维模型的装配工艺设计,研究了三维装配工艺模型的数字化建模方法. 根据装配工艺设计过程的特点,将三维装配工艺设计过程分为粗装配工艺设计阶段和精装配工艺设计阶段. 针对不同的工艺设计阶段,为三维装配工艺模型提出了3种阶段工艺模型,分别为拆卸工艺模型、粗装配工艺模型及精装配工艺模型,建立了不同阶段模型及辅助工艺信息的表达方法和模型信息间的映射机制,详细阐述了3种阶段工艺模型的建模过程. 基于上述建模方法,开发了基于三维模型的装配工艺设计系统,以一个发动机模型验证了文中提出的建模方法的正确性.      

基于虚拟样机的电动六自由度并联机器人结构参数设计

针对并联机器人在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行电动六自由度并联机器人结构参数设计与仿真的研究.以Stewart并联机器人为例,对并联机器人工作空间的两种求解方法进行了分析.首先利用几何法求解出其工作空间,然后提出一种基于虚拟样机技术求解其工作空间与承载能力的方法.这种方法利用Pro/E软件进行三维设计,将三维造型导入Adams软件中进行动态仿真.仿真结果表明,该方法在保证仿真结果可靠性的前提下,可避免烦琐的计算,缩短设计周期.