基于阿苏尔杆组的混合驱动机构动力学建模分析

通过对定轴转动的刚体构件、II级杆组和RR-RR-RR型III级杆组进行动力学分析,建立了一种新的机构动力学分析计算模型,根据模型对混合驱动机构进行拆分,并对得到的相应杆组模块进行计算.最后,运用该计算模型对一种混合驱动九杆机构进行实例分析,得到常速电机和伺服电机的平衡力矩,证实此建模计算分析方法可用于简化混合驱动机构动力学参数的计算.     

缠绕式可重构柔索并联机器人驱动机构运动分析

针对混合驱动柔索并联机器人末端执行器工作空间受限的问题,以常速电机,伺服电机作为共同驱动机构,五连杆作为传动载体,将平面五连杆的优势和缠绕机构融合,构造出缠绕式的混合驱动五连杆装置。本文对混合驱动五连杆装置的运动学进行分析、建模,并且基于运动模型对其运动性能进行数值仿真。结果表明,缠绕式可重构机器人驱动机构结构合理,工作空间大,驱动控制性能较好。     

二自由度七杆压力机实验平台的设计

基于多连杆传动机构,设计了一种100kN二自由度七杆机械压力机实验样机。首先根据工作环境和拟定的初始参数,设计出各杆件以及机架的尺寸,通过Pro/E对杆件和机架进行三维建模和装配。再利用ADAMS对压力机机构进行运动学仿真和动力学仿真,通过分析驱动力矩曲线,对电机进行选型计算并设计出减速传动机构。最后利用ANSYS对压力机的机架和主要受力零件进行刚度和强度分析,将分析得到的数据进行校核,以保证机构在整个运动过程中的安全性和稳定性。     

多自由度混合冗余驱动机构运动学及可控性分析

提出了兼有混合驱动机构和冗余驱动机构的特点的n-DOF(自由度)混合冗余驱动机构(hybrid redundantly driven mechanism,HRDM)。n-DOF的HRDM由n条对称分布于静、动平台对整个机构不产生约束的支链和一条中间混合冗余驱动支链(hybrid redundantly driven limb,HRDL)组成。机构的自由度由中间支链决定,中间支链由常速电机和伺服电机共同驱动。建立了机构的位置逆解数学模型,进一步对该类机构的可控性进行了研究,得出此类新型混合驱动的空间机构运动是完全可控的。最后,以5-DOF 4-PSS/4R2U HRDM为例,规划工作空间内螺旋曲线,综合运用Matlab和Adams软件验证了所建立的运动学模型的正确性以及机构运动的可控性。研究结果为空间混合驱动机构的发展奠定了理论基础。     

滚珠丝杠驱动的杠杆-肘杆二次增力数控压力机设计

针对目前由普通电机驱动的机械式曲柄压力机由于动力系统上置导致重心高、动态稳定性差、噪声大等不足,创新设计滚珠丝杠驱动的杠杆-肘杆二次增力数控压力机.阐述工作原理,给出简明的输出力计算公式.该压力机在结构上采用对称式布置,动力系统置于工作台下方,由伺服电机驱动.驱动力经肘杆和杠杆两级放大后输出至滑块以满足大吨位的压力加工要求.动力系统下置和新颖的对称式结构设计不仅使压力机具有良好的力学性能和动态稳定性而且体积小.采用伺服电机驱动可以使滑块的工作位移曲线和速度曲线以及冲裁力根据工艺要求,通过调节伺服电机的速度进行设定,从而达到近乎静音冲裁的效果.     

基于MATLAB混合驱动机构优化设计

运用回路矢量法对混合驱动七杆机构进行了正运动学分析,分别求出了混合驱动七杆机构中各构件的位移、速度和加速度的解析表达式。优化结果表明：通过改变伺服电机的运动规律,不仅能调节滑块的速度,而且可实现不同的位移和速度曲线,即可实现适应不同工况的滑块的多组输出运动规律,从而实现了混合驱动压力机滑块运动规律的柔性输出。     

音圈电机驱动的柔性定位平台设计与控制

设计了一种二自由度柔性微定位平台,该平台主要由音圈电机和柔性铰链机构等组成.采用直角柔性铰链组成的双平行四杆机构对称安置,以实现平台的大行程和运动解耦,工作行程可达2,mm以上,定位精度可达纳米级.设计空间支撑机构保证其承载能力.对微定位平台进行了结构设计和承载能力等特性分析.考虑到该定位平台动态行为的特点,采用遗传算法优化的BP神经网络组合辨识方法对系统模型进行了辨识,克服了神经网络对复杂系统动态行为辨识存在的缺陷.基于神经网络PID复合逆控制方法对微定位平台进行控制,通过实验对辨识和控制方法进行了验证,结果表明遗传算法优化的神经网络辨识方法与神经网络PID复合逆控制方法适用于该音圈电机驱动的柔性微定位平台系统的实际应用.     

基于逆运动学分析的混合驱动机构的优化综合

对混合驱动七杆机构压力机进行了逆运动学分析，以此为基础，根据机械式压力机典型的深拉伸工艺曲线，分两步对该混合驱动压力机进行了优化设计，并给出了优化实例。     

基于混合输入可控机构的连铸结晶器非正弦驱动装备

以高性能伺服电机作为动力源已逐渐成为连铸结晶器非正弦驱动装备的发展趋势,针对目前电动式驱动系统的缺陷,提出两自由度混合动力驱动结晶器非正弦振动的新方案。首先以结晶器3个基本振动参数为原始变量,构建了与曲柄对称摆动运行模式相匹配的非正弦振动波形,并阐明了伺服电机和普通电机通过差动轮系运动耦合得到所需运动规律的机构原理;以保证伺服电机跟踪能力为主要目标,对NGW型差动轮系的6种运动分配模式进行结构优化,通过对比找出了最佳组合模式;最后以实现3组振动规律为例,对最佳组合模式中的电机运行方式及相应的非正弦波形进行仿真计算,以验证所提出的非正弦振动波形和振动装备的可行性,并为混合驱动系统的选型提供理论依据。     

精确实现给定轨迹的混合驱动五杆机构

建立了混合驱动五杆机构实现轨迹的数学模型,并对该混合驱动五杆机构进行了逆运动学分析;以可控原动件加速度波动最小为目标函数,运用最优化方法,综合得到了混合驱动五杆机构的各杆长尺寸和伺服电机的转角函数.     

八连杆伺服压力机传动机构设计与分析

伺服压力机的八连杆机构具备拉深阶段低速及空载急回特性,不仅降低伺服电机的控制难度,还能提高产品质量与生产效率.本文主要介绍八连杆机构传动原理,根据伺服压力机的技术参数设计了八连杆机构,通过八连杆机构的动力学及运动学分析,得到了八连杆传动机构运动曲线及滑块负荷曲线.最后采用DynaForm软件对侧围板进行模拟.结果表明,八连杆伺服压力机能提供的压力远远超过侧围板成形需要的变形力,设计的八连杆伺服压力机传动方案能够满足典型汽车覆盖件的冲压成形过程;根据八连杆设计参数,该设备能够达到大覆盖件10件/min,小覆盖件14件/min的生产效率,在自动化水平提高的条件下生产效率有进一步提高的空间.     

双伺服驱动高速精冲机主传动系统的运动规划

针对高速精冲过程中滑块速度和力能分配急剧变化的特点,提出一种双伺服驱动二自由度七杆机构的高速精冲机主传动系统.通过构造伺服电机柔性加减速函数,使伺服电机速度平滑过渡,结合精冲工艺要求及主传动机构尺寸参数,研究双伺服电机的运动规划方法,得到双伺服电机的运动与冲裁板厚、极限冲裁速度、电机特性的关系函数.利用ADAMS(动力学分析软件)建立主传动系统虚拟样机模型进而对整个精冲的过程进行仿真,分析不同冲裁板厚及不同极限冲裁速度下滑块的运动学特性曲线及伺服电机扭矩曲线.实验结果表明:该运动规划方法能够满足不同冲裁板料精冲工艺要求,降低伺服电机功率,提高精冲机工作效率.     

混合驱动五杆机构轨迹生成及其影响因素研究

应用机构逆运动学分析方法,对混合驱动五杆机构复杂轨迹的生成及其影响因素进行了研究。在对设计的混合驱动五杆机构进行逆运动学分析基础上,确定了机构两原动件驱动电机的速度关系,仿真分析了原动件运动规律和初始位置变化对输出轨迹的影响,并进行了实验研究。将机构实测轨迹与理论轨迹进行比较,验证了混合驱动机构实现任意复杂轨迹的可行性。     

精确实现给定轨迹的混合驱动五杆机构

建立了混合驱动五杆机构实现轨迹的数学模型,并对该混合驱动五杆机构进行了逆运动学分析;以可控原动件加速度波动最小为目标函数,运用最优化方法,综合得到了混合驱动五杆机构的各杆长尺寸和伺服电机的转角函数.     

精确实现给定轧迹的混合驱动五杆机构

建立了混合驱动五杆机构实现轨迹的数学模型，并对该混合驱动五杆机构进行了逆运动学分析；以可控原动件加速度波动最小为目标函数，运用最优化方法，综合得到了混合驱动五杆机构的各杆长尺寸和伺服电机的转角函数。     

基于逆运动学分析的混合驱动机构的优化综合

对混合驱动七杆机构压力机进行了逆运动学分析,以此为基础,根据机械式压力机典型的深拉伸工艺曲线,分两步对该混合驱动压力机进行了优化设计,并给出了优化实例.     

基于ARM的汽车组合开关耐久性检测试验台设计

针对抬动、拨动和旋拧三种动作组合的汽车开关耐久性检测的问题,设计了一种检测试验台,采用伺服电机驱动同步齿形带、丝杆螺母机构实现拨动和旋拧动作,利用直线推杆电机实现抬动。应用CAD/CAM技术、嵌入式技术分别完成了试验台结构和控制系统的设计,实验表明试验台工况良好、检测效率高、可靠性高、操作简单。     

数控伺服压力机混合驱动传动控制系统的结构设计与分析

混合驱动的另一类结构形式为轮系混合驱动结构，它借助于差动轮系将两种不同的动力源进行混合，可用较小功率的伺服电机达到对大吨位压力机进行调速的目的。本文在阐述轮系混合驱动系统工作原理基础上，进行了两个驱动源功率分配方法研究，设计了轮系混合驱动系统的机械结构，构建了系统的三维数据模型。     

混合驱动五杆机构的轨迹规划

研究了混合驱动五杆机构的轨迹规划，使伺服电机在运动过程中所需扭矩的最大值为最小．通过对混合驱动五杆机构动力学的分析，得到伺服电机的扭矩表达式，在满足速度和加速度连续的情况下，对其参数进行了优化，得到在受外力作用下满足约束条件的轨迹．     

9R-Ⅲ级组平面并联机构的曲柄存在条件

为使整周转动的常速电动机能够提供混合驱动的动力，针对对称结构的3-DOF的9R-Ⅲ级组平面并联机构的构型，研究了各构件长度与曲柄存在的关系，根据构型的可装配条件，推导了不同杆长关系下的曲柄存在条件，该条件为混合驱动平面并联机构构型设计的基础。