系泊多浮体系统波浪运动响应的动力学分析

首先介绍了用势流理论和刚体动力学方程 ,分析系泊单浮体波浪运动响应的频域理论。对于铰联结系泊多浮体系统 ,将其作为铰联结无根树系统 ,用多刚体力学 Huston方法进行了运动学分析。选定广义速率后用其表达出多浮体系统的各种有关运动量。进而使用多刚体力学的 Kane方程 ,并补充以必要的运动学约束关系 ,导出了求解系泊多浮体系统各浮体质心位移和摇荡角位移的动力学方程组。最后归结为可求解各项位移、角位移幅值和相位的复数线性代数方程组。     

车辆滑柱连杆悬架运动特性分析的多刚体方法

本文介绍了多刚体系统最大数量坐标法运动学分析的基本原理 ,建立了车辆滑柱连杆式悬架运动分析的多刚体系统模型。通过对计算机模拟结果的分析 ,得出了一些有意义的结论。     

树形多刚体系统单向递推组集计算机求解

对组成多刚体系统的各个刚体和铰建立基本类库 ,采用 R/ W方法描述多体系统的结构 ,采用相对坐标的建摸描述方法 ,自动选择广义坐标 .对各个刚体采用规则标号标识 .按路的方向递推组集多刚体系统运动学和基于虚功原理的动力学方程 ,这样建摸效率高 .采用Adams预估 -校正和隐式多步 Runge-Kutta方法求解动力学方程 ,计算速度快 ,并就上述算法编制了通用程序 TMAS,通过算例表明算法高效可靠 .     

重型汽车多轴转向系统摇臂机构的优化设计

以ＱＹ８０汽车起重机四轴转向摇臂机构为例，利用多刚体系统运动学理论对机构作了空间运动分析，建立了转向摇臂机构优化设计的数学模型，并用改进了的约束随机方向搜索法编写了优化设计的微机软件，并已应用于生产实践。     

两类平面并联机构凯恩动力学建模与比较研究

研究了冗余驱动平面4-RRR并联机构与非冗余驱动平面3-RRR并联机构的刚体动力学建模及其性能比较.首先,从运动学角度出发,推导了两种机构的运动学逆解模型.其次,基于Kane方程和多体理论,提出了一种模块化建模方法.该方法简捷、高效,可有效简化动力学建模过程,并可获得结构紧凑的系统动力学模型,对于控制策略的构建极为便利.最后,在MATLAB编程环境下,分别从运动学与动力学性能指标、逆刚体动力学仿真等方面对两种机构进行了比较分析,验证了冗余驱动在规避奇异、提升系统动态性能等方面的有效性,为后续基于模型的控制策略设计奠定了理论基础.     

计算机在多体系统理论研究中的应用现状及展望

多体系统理论近年来在国内外发展很快，其中的刚体系统功力学已发展成为一般力学的新分支，目前多体系统理论（含运动学和动力学）也正在形成计算机辅助机械工程的重要基础，本文从机械工程应用的角度综述这一新兴交叉学科的研究现状，并指出今后发展的趋势。     

船载火炮运动稳定性研究

该文研究地面火炮在小型船舶上发射时的运动稳定性问题，船载火炮系统简化成弹性铰接的多刚体系统，各刚体的运动学关系采用的递推形式，在此基础上计算偏速度和偏角度速度，建立了船体倾斜时浮心位置变化的数学模型。     

基于一次转动参数的卫星姿态控制

针对刚体姿态控制系统,本文提出了一种新的运动学模型。该模型使用了Euler轴和一次转角之积。相比其它的3变量刚体姿态运动学模型,该模型具有较少的奇异点和较大的状态空间范围,且更适合于对性能有定量要求的系统的控制律设计。本文将该模型用于不确定时变卫星姿态控制系统中,理论和仿真结果表明基于此模型利用反步法得到的控制律完全满足了性能要求。     

装载机工作机构的多体系统动力学分析

采用基于Kane方程的Huston方法。首次推导出装载机工作机构的多体系统动力学方程。采用编制的通用多体系统动力学分析软件MBDA，对一实际产品的装载机工作机构进行了解算，提出了新的设计方法和观点。对于装载机工作机构的动态载机工作机构了动态设计发重要价值。lHustonRL刘又午著。多体系统动力学，天津：天津大学出版社，19872李杨民，刘又午，铰接式车辆转向机构的多刚体系统运动学分析与优化设计。汽车工程，1993（3）：129－1363李扬民，吴洪涛，刘又午，液压挖掘机铲斗机构的多体系统运动学分析，建筑机械，1993（2）：13～174李杨民。多体系统理论和方法及其在工程机械与机器人动力学多还辩识中的应用：（博士论文）．天津：天津大学，1993     

基于转动矩阵下的刚体运动变换理论

转动是刚体基本运动形式之一,文中建立了刚体基本转动的矩阵,借助并矢计算法详细推导了刚体绕空间任意轴转动的矩阵变换,证明了欧勒转动与绕任意轴转动的等价性,给出了欧勒运动学方程的矩阵变换方法.     

基于指数积的Delta机器人运动学正解建模

对于并联机构的运动学分析,D-H参数法需要对每个连杆建立局部坐标系,通过各连杆的坐标转换来建立运动学方程,过程较为繁琐,而矢量法虽然能够避免正解多解的取舍问题,但是不能完整地表达出末端的姿态,缺乏通用性. 作者采用基于旋量理论的指数积,只需建立惯性坐标系{S}和工具坐标系{T}两个坐标系,使得运动学模型更为简单,且具有更明确的物理和几何意义. 最后应用该方法求解了典型Delta机器人的运动学正解和工作空间,并进行了机器人样机的运动控制实验.      

平面广义Stewart平台位置正解求解策略及仿真

与六自由度并联机构相比,三自由度并联机构结构简单、易于控制、制造成本低,发展前景广阔。并联机构位置正解研究可为机构的设计提供必要的依据,然而到目前为止,Stewart平台位置正解的求解问题还未彻底解决。采用基于图论的自由度分析法和基于吴消元法的符号计算方法,研究了平面广义Stewart平台的位置正解求解策略。先将平面广义Stewart平台的位置正解问题转化为约束图,再对约束图进行完整约束完备化,生成构造序列,降低同时求解的方程组规模,并用吴消元法求得方程组对应的闭形解。最后对平面广义Stewart平台位置正解进行了基于MapleSim软件的仿真,用实例验证了方法的有效性。     

基于OpenGL的弧焊机器人仿真设计

通过对弧焊机器人仿真系统的设计和分析,阐述在VC++.NET开发平台上利用OpenGL技术建立三维仿真系统的理论及方法.建立了5自由度弧焊机器人的运动学模型,提供了模型正、逆运算,实现了机器人的三维实时仿真.试验结果表明,该系统操作界面友好,取得良好的仿真效果.     

装载机工作机构的多体系统运动学分析

本文采用多体系统理论中的Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ方法，以低序体阵列描述装载机工作机构的拓朴构造，首次推导出了该机构的多体系统运动学方程；同时编制了通用的多体系统运动学分析软件ＭＢＫＡ，对该机构的运动性能进行了分析，并提出了装载机工作机构设计时一些新概念和设计方法．     

UR5机器人运动学及奇异性分析

为了解决UR5机器人用户建立的机器人坐标系与厂家建立的机器人坐标系不一致,机器人内部有关力、角速度、角加速度等数据信息难以被直接使用的问题,在分析UR5机器人结构特点的基础上,建立与厂家数据匹配的坐标系。采用D-H参数法建立UR5机器人的运动学方程,描述机器人各杆件的相对位姿关系,依据UR5机器人满足Pieper准则的结构特性,采用分离变量法求取UR5机器人的运动学反解,并利用微分变换法完成UR5机器人奇异位形分析,奇异性分析与仿真结果表明了UR5机器人位置奇异时各关节变量之间的关系。使用MATLAB软件编写运动学程序,并利用机器人系统对程序进行实验室测试与工程实践验证,MATLAB运动学程序实验结果与UR5系统内部数据一致,验证了运动学分析的正确性。研究结果对进一步开展UR5机器人连续轨迹规划研究具有参考价值。     

基于SolidWorks的平面连杆机构实体运动分析

研究了在三维机械设计系统SolidWorks平台上进行平面连杆机构运动仿真的方法,基于SolidWorks平台,以API为应用程序接口,以型思化及广义型思化法为运动分析的理论基础,通过机械的配合特征和装配体中各零件几何信息的提取与转换,利用面向对象的VC^＋＋语言实现了机构三维实体的运动仿真。     

模切机主切机构运动精度可靠度的求解

基于可靠性指标的几何原理及改进粒子群算法,提出了一种求解模切机主切机构运动精度可靠度的新方法.该方法避免了对主切机构运动误差均值及标准差的求解,同时避免了功能函数一阶或一阶以上的偏导数的计算.实例结果表明,该方法对主切机构运动精度可靠性分析是精确、实用和有效的.     

结合旋量理论和代数方法的六自由度机械臂逆运动学求解算法

针对六自由度且具有相互平行的3个相邻关节轴的串联式机械臂逆运动学问题,提出一种结合旋量理论与代数方法的逆运动学求解方法。首先,通过旋量理论建立运动学模型,利用Paden-Kahan第1类子问题求解第1关节角度;其次,采用欧拉角理论,通过代数方法求解第5、6关节角度;最后,再次利用Paden-Kahan第1类子问题求解第2、3、4关节角度。以UR5协作机械臂为例,计算逆运动学得出8组解,其中逆解的最大位姿误差为10~(-15)数量级,证明了提出的逆运动学求解算法的准确性。     

二自由度双变长摆杆机构运动学分析与仿真

运用平面运动理论和专业知识,解决了二自由度双变长摆杆机构运动分析中存在的关键与难点·基于挖掘轨迹方程,建立了运动方程,并结合实例,进行了速度分析与仿真,其结果与实测相符合,完善了以挖掘轨迹为主的新的设计体系·     

基于网络技术的液压支架ICAD系统研究

在应用 Internet/Intranet技术、专家系统的知识以及现代设计理论和方法的基础上 ,构造了从工作面环境条件获取、支架载荷预测、架型及结构件选择、四连杆机构优化、运动学、力学特性分析 ,以及基本架型图绘制的一个较完整的液压支架智能化设计系统框架 ,并以二柱掩护式支架为例模拟了此系统的设计过程 .图 7,参 7