并联机器人多柔体系统协同建模与动力学仿真

基于协同的思想,提出了一种对机构的多柔体动力学进行建模和仿真的方法.以多体系统动力学为基础,建立了柔性机构的空间动力学方程.利用多体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立了3-TPT型并联机器人的多柔体动力学仿真模型,并对所建立的模型进行了动力学仿真研究.为了更加准确地说明分析结果,分别将刚性体和柔性体仿真结果进行对比,结果表明:由于杆件的柔性特点,其受力表现出了高度的非线性,这与实际相符.多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出并联机器人的实际运动特性,能够更准确地预测机构性能.这种方法为并联机器人的设计和优化提供了一种有效的分析方法.     

六自由度绳牵引并联机构的可达工作空间分析

提出一种由7根绳牵引的六自由度并联机构、建立其数学模型。对机构进行基于矢量封闭原理的可达工作空间分析，同时采用Monte-Carlo技术在Matlab环境下编程进行仿真，验证所采用分析方法的可行性。仿真结果是可达工作空间的数值近似表示，可通过提高所提取的点数来提高显示精度。     

一种用于风洞的新型柔索驱动并联机构设计

该文阐述了柔索驱动并联机构的特点及其潜在的应用范围，提出了一种新型的六自由度柔索驱动并联机构的结构形式。采用几何方法给出了该机构的构型设计过程，建立了该机构的数学模型，并进行位置分析和静力学分析；在此基础上利用正交补的方法，给出工作空间的判别条件；最后在Mathematica环境下编程进行仿真，获得了该机构工作空间的数值表示。     

6—PSS并联机构的研究

研究了一种６自由度基点可动的并联机构，分析了其结构形式，给出了位置反解，在位置反解的基础上得出其工作空间，分析了其工作空间的特点，并将其作为数控机床的主机构，对该机床加工部分椭球面的过程进行了机构运动仿真。仿真结果表明，这种结构简单的并联机构可实现６轴联动，可用于加工形状复杂的空间曲面。     

微小型机器人的新型步行机构--柔铰五杆机构

基于微小机械设计的一体化思想，通过分析五杆机构在小范围运动状态下近似线性的传动特性，把平面多自由度的闭链五杆机构和易于实现尺寸生小型化的柔性铰链结合在一起，提出了一种柔铰五杆机构。给出了这一机构的设计理论和方法，并应用到微小机器人的步行机构上，对其进行了仿真验证。结果表明，这一步行机构是可行的。     

多变量非线性系统的扩展线性化自适应控制

对多变量解析非线性系统提出了一种新的自适应控制方法，即扩展线性化自适应控制。并将其用于含有不确定参数的空间多柔性杆机械臂的位置控制中。数字仿真结果说明了这一方法的有效性。     

一种三棱柱可展单元机构及其自由度分析

提出一种新型3RRR-3RR-3RRR三棱柱可展单元机构。该三棱柱可展单元机构为空间多闭环耦合机构,首先应用拆杆思想将其分解为一般并联机构,再采用图谱法得到等效串联分支,进而应用复原思想得到最终的等效机构,最后利用G-K公式和螺旋理论对该等效机构进行自由度计算和性质分析。其次,建立了三棱柱可展单元机构仿真模型,应用ADAMS运动学仿真软件对其进行运动仿真分析,仿真分析结果验证了三棱柱可展单元机构自由度理论分析的正确性;最后,计算得到该三棱柱可展单元机构的收拢率。该三棱柱可展单元机构结构简单、铰链种类单一,可用于构造大型空间可展机构。本文的分析方法形象直观,易于理解,对于此类复杂空间可展开机构的自由度分析具有一定参考意义。     

基于遗传算法的非线性系统参数优化方法

提出了一种基于遗传算法的非线性系统参数仿真优化方法，解决了非线性系统参数优化问题，由于遗传算法是在解空间的多个区城内进行搜索，能以较大的概率跣出局部最优，因此可找到整体最优解。仿真结果表明，该方法是一种有效的非线性系统参数优化方法。     

面向虚拟样机的一种机构运动仿真算法

文中就虚拟样机四连杆机构的运动分析提出一种新的运动仿真算法，在基于场景图的虚拟样机产品模型中实现产品四连杆机构的运动仿真．其算法特点是：利用空间矢量运算原理和四连杆机构特性直接求出四连杆机构从动件的变换矩阵，再通过四连杆机构特征点构造的三角形面积变化求出从动件变换矩阵的偏离角，用偏离角补偿法校正从动件变换矩阵，实现四连杆机构的运动仿真．其算法简单，运算效率高，实现容易．     

平面3-RPR机构运动学标定的矩阵重构法

机构的标定是通过对终端位姿的测量来求取机构的结构误差。采用间接测量方法对机构进行标定 ,容易出现测量误差被放大的问题 ,为解决测量噪声的干扰问题 ,提出了一种新的解决方案—矩阵重构法 ,该方法避免了繁杂的大规模寻优计算。仿真计算表明 :通过此方法计算出的机构结构误差能够满足对实际机构标定的精度要求 ;该方法可向空间机构推广 ,继而用来解决虚轴机床的标定问题     

六自由度冗余度磨削机器人的运动仿真

应用等效运动模型法建立了六自由度串并联复合驱动型冗余度磨削机器人的运动方程，开发了运动仿真软件，分析了机器人的加工空间，给出了仿真软件的应用方法和实例。仿真结果表明，与其本体结构相比，该机器人具有较大加工空间。所开发的仿真软件是机器人设计、分析、编程及控制的重要基础模块。     

多关节跳跃机器人的起跳机理与运动规划分析

在给定离地任务要求的情况下,针对多关节冗余自由度跳跃机器人起跳机理及运动规划与优化问题进行了研究.以速度方向可操作度为性能指标,将期望的离地质心速度和加速度映射到关节空间,作为关节空间规划的边界条件.采用Fourier基函数参数化关节空间轨迹,从正运动学方程出发,结合驱动约束条件,利用粒子群优化算法搜索和寻求使能量利用率最大的参数值,实现起跳性能的优化.利用计算机仿真证实了此种方法的可行性.此外还建立了滑模控制器,实现起跳阶段轨迹跟踪控制仿真分析,为具有冗余自由度的多关节跳跃机器人的运动规划提供了一种有效的方法.     

基于马尔可夫随机场的改进遗传图象恢复方法

遗传算法（ＧＡ）是模拟自然界生物进化机制的计算模型,是一种全局优化搜索方法。本文基于马尔可夫随机场,提出了改进的遗传图象恢复方法。计算机模拟结果表明,文中的改进使遗传图象恢复法效率更高。本文还就如何在复杂庞大的空间搜索最优这一遗传算法难题进行了讨论。     

空间重复锥杆卡爪式连接分离机构设计与分析

为满足航空宇航领域中对可重复连接分离技术的需求，提出了一种小型轻量化、有容差、高承载和高刚度的空间重复锥杆卡爪式连接分离机构. 采用ANSYS Workbench软件对空间重复连接分离机构进行静力学仿真校核其高承载能力，采用ADAMS软件建立该机构的运动学模型并验证其运动可行性. 基于等效弹簧接触模型建立了空间重复锥杆卡爪式连接分离机构的连接刚度显示表达式，利用ANSYS Workbench软件分析在无预紧力条件下和仅有预紧力条件下的刚度，并进行线性函数拟合. 结合线性规划方法，优化了预紧力使刚度和承载能力同时最大化. 最后，研制原理样机，开展10次以上重复连接与分离实验，证明了该设计的有效性. 通过研制重复锥杆卡爪式连接分离机构，为其在飞行器交会对接、卫星在轨服务、天线重复展开和大型宇航结构在轨构造等工程应用领域提供技术支撑.      

并联机床的工作空间及其近似表示方法

以并联机床的自己干涉、奇异位形以及工作空间的解析方法和表示方法为对象，讨论了自己干涉和奇异位形的检查判断方法，并给出了明确的计算公式；提出了并联机床工作空间的解析方法，开发了工作空间的解析软件，并通过与实验结果的比较，验证了所提方法是正确的；在此基础上，指出了工作空间的正方形表示法的不足，提出了空间圆概念和表达式，最大限度地表示了实际工作空间，缩短了干涉检查的计算时间．     

桩基承台和筏板的空间桁架设计方法研究

基于桩基承台的空间桁架传力机理,进行了承台斜压杆应力场的模拟试验。分析了承台及其斜压杆承载力的影响因素,导出斜压杆承载力计算公式,并提出了桩基承台和筏板的空间桁架设计方法及建议。     

过大落差断层深孔预裂爆破合理孔距研究

针对新巨龙煤矿2302N工作面过大落差断层问题深孔预裂爆破合理孔距进行研究。基于相关研究,阐述了深孔预裂爆破裂隙区的作用机理和发育规律,分析了深孔预裂爆破裂隙区的计算方法,提出了根据深孔预裂爆破裂隙区贯通并部分重叠确定孔距的方法;通过数值模拟,分析了爆破后裂隙区的扩展和重叠情况,结合理论计算最终将试验区炮孔间距确定为1.5 m。经现场试验。取得了较好的爆破效果,验证了选取孔距方法的合理性,极大提高了工作面过断层的效率。     

黄土区小流域坡面流模拟

坡面流的时空变化过程对坡地上土壤侵蚀机理的研究及水土保持工作都具有十分重要的意义.本文将运动波汇流理论应用于黄土区小流域的坡面流计算,着重阐述了坡面流的运动波方程基本原理和相应的数值计算方法;并用黄河水利委员会绥德水保站桥沟流域1号和2号小区天然降雨径流过程资料进行了模拟.模拟与实测径流过程吻合程度良好.     

3-R(US&SPU)可折叠并联机构的运动学研究

本研究将可展机构的概念引入并联机构,提出一种新型的3-R(US&SPU)可折叠并联机构。首先,利用螺旋理论分析了该并联机构的自由度。其次,建立机构位置运动学模型,推导出运动学逆解的解析表达式;同时,通过建立6个运动方程结合数值方法,得到运动正解的求解方法,进而建立速度雅可比矩阵。最后,通过运动学仿真,验证理论计算的正确性。该机构巧妙地利用结构特点实现了折叠性能,在一定程度上为并联机构占用空间大的劣势提供了一个好的解决方案,具有较好的工程应用前景。     

基于GIS的城市空间扩展特征分析——以锦葫沿海地区为例

以RS和GIS技术为支撑,基于多时相Landsat遥感数据,采用人工解译方法提取锦葫沿海四个城市空间特征信息,结合地学统计方法,定量研究了城市扩张速度、强度、紧凑度及城市用地分维数四个指标.结果表明:1990-2010年城市扩张面积为8166 hm2,扩张速度为7.37％,扩张强度为0.11;城市用地扩展速度最快的是葫芦岛市;扩展强度最大的是锦州:锦州市、葫芦岛市城市空间越来越分散;葫芦岛市的城市用地边界最为复杂.该结论可以作为城市规划的前期研究,并为城市空间扩展的驱动机制研究及空间扩展模拟打下基础.