空间机构运动分析的消元方法

本文提出用回转变换张量法进行空间单闭链单自由度机构运动分析的消元方法。这些方法简单明了、行之有效,特别是其中义些运用回转变换张量本身所具有性质进行消元的方法,与国内外现行其他方法相比较是最为简单的。这些方法在解决空间机构运动分析的繁琐性方面有所创新。文中提出空间机构单位向最表,可供使用时查阅,并通过单位向量表把回转变换张量和向量代数的运算方法结合起来,这是本文的主要特点。     

用回转变换张量法作空间机构运动分析(三)——空间五杆RRRSR机构位移分析

本文用回转变换张量法来表示空间RRRSR五杆机构的封闭向量方程式,并用向某轴求运算张量的方法,建立主动杆与从动杆位移的关系式。最后对得出的八次代数方程式进行判别和求解,从而求出从动杆的位移。     

向量微回转代数及其在机构运动分析中的应用

基于向量回转代数,推导出了向量连续回转的导数与微分的递推计算关系,并阐明了向量微小回转的一些重要性质,从而建立了向量的微回转代数。向量的微回转代数是机构运动分析的有限微回转法的数学基础,作为向量微回转代数的应用、本文对一空间一般7R,7杆机构进行了运动分析。     

一种解空间机构运动分析问题的新方法

针对目前在空间机构的运动研究中缺少高效的研究工具的现状,提出了一种解空间机构运动分析问题的新方法--三维矢量的复指数形式,并探讨了应用该方法表示三维矢量的坐标变换形式.在机械手实例中,分别采用复指数变换法和坐标矩阵变换法进行求解.对比求解过程,可以看出复指数变换法是一种解决空间机构运动分析问题的有效和便捷的方法.     

空间机构运动误差的分析

本文用工业机器人的位置和姿势方程,证明了一般空间机构的位置和姿势误差与运动误差之间的关系;引入了误差传递矩阵的概念;给出了定量地分析空间机构位置和姿势误差的方法。空间机构的位置和姿势,由各运动付的运动形成。运动付运动量的误差,引起了机构目的位置和姿势的误差。本文仅讨论由运动误差引起的误差。     

空间连杆机构运动分析的数值解法

本文介绍空间连杆机构运动分析的一个新的数值解法.该法用(3×3)对偶变换矩阵和同一性条件建立机构的对偶位移方程组.据文中导出的定理1及其推论,整个运动分析过程不需要解析地分离对偶函数的实部和对偶部.本文还定义了代数解和运动学解,并给出了判别一个解是代数解还是运动学解的准则——定理2.本方法对只含回转副、移动副、圆柱副和螺旋副的空间机构是普遍适用的.     

空间四杆机构运动分析

本文用旋转变换张量和机构运动属性对空间RRSS机构进行运动分析。     

空间机构运动学建模与分析方法的研究

为了快速高效地建立空间机构运动模型以进行运动学特性分析,运用多体动力学原理,提出了一种计算机符号建模与数值的计算方法.在每根杆件上的运动副处建立笛卡尔直角坐标系,用这些坐标系之间的关联关系来描述空间机构的结构形态,推导了同一杆件上2个坐标系之间的变换关系,得到了杆件形状矩阵.根据运动副的类型和属性,推导了同一运动副处不同杆件上2个坐标系之间的变换关系,得到了运动副约束矩阵.通过在运动链上连续使用变换矩阵,建立了空间机构的数学模型,并用推导的运动方程对时间求导,得到了空间机构的速度和加速度方程.研究表明,由开发的空间机构运动学分析软件,结合空间4杆机构的运动学分析,验证了建模与求解方法的正确性,从而为空间运动机构建模与运动学分析提供了一种有效的方法.     

一种空间机构运动分析软件及其工程应用

阐述了作者开发的空间机构运动分析软件KASM-1的原理及算法.面向三维构件的运动描述及分析,采用了构件坐标系及相应的从空间机构建模到空间机构位移计算的系统方法。并介绍了软件的工程应用特点及其在汽车双摆臂独立悬架运动分析中的应用。     

空间机构运动分析的正交螺旋法

本文用正交螺旋法对一个自由度单环空间机构的运动进行了分析,导出其速度、加速度的度算公式,并对输入构件为连杆和不同运动副的组合进行了讨论,最后以具有三平行轴的七杆空间机构为例作了数字计算。     

基于运动连接的机构尺寸误差分析

介绍机构运动分析与误差分析的向量环路线性规划法,分析运用运动分析灵敏度进行误差分析的可能性,提出在机构误差分析模型中用基本运动连接元素(运动副)对尺寸误差进行等价替换,使误差分析向量环路线性规划法在ADAMS中实现.分析仿真过程中在误差等价替换运动连接中引入虚拟速度并逐一进行单步仿真,从而提取误差灵敏度.结果表明,误差分析的等价运动连接替换法实现了计算机辅助分析,解决了向量环路分析计算量繁琐的弊端,使机构误差分析简易可靠.     

空间齿轮连杆机构运动分析

本文仅对较为典型的空间四齿轮四连杆球面机构的运动加以分析,采用向量分析法和方向余弦矩阵法,可为空间齿轮连杆机构的综合打下基础.     

多回路空间机构运动分析(英文)

目前大多数文献仅限于对单闭合回路空间机构的研究。由于多回路空间机构用于并联结构的机器人操作器及跟踪随动系统具有良好的刚性及灵巧性而逐渐为人们所重视,本文对多闭合回路空间机构进行了分析,提出了一套运动分析方法,可以求解1至6个闭合回路空间机构的速度及加速度,也可用于球面机构的运动分析。我们引入虚设机构,推导出六维速度及六维加速度的统一表达式,便于用计算机求解。同时,导出了一、二阶系数矩阵,便于进一步进行动力分析。本文最后,对一实例用Harris Super-Minicomputer进行求解,结果表明与理论分析相符。     

空间机构计算机建模与分析方法

为建立空间机构计算机模型分析其运动特性,运用多体动力学原理,提出了一种机构运动学和动力学建模与分析方法。通过在约束运动副处的杆件上建立直角坐标系,建立了描述空间机构结构形态的符号体系。定义了杆件形状矩阵和约束运动矩阵,推导了其表达式。通过在运动链上连续使用变换矩阵,建立了空间机构的运动方程,实现了空间机构的运动分析。基于Hamilton原理,建立了空间机构的动力学方程。提出了通过定义空间3点来定义空间坐标系的方法,推导了杆件形状矩阵的表达式。以铰链约束运动副、球铰约束运动副和直齿圆柱齿轮约束运动副为例,根据其运动特性,分别定义其约束运动矩阵。开发了空间机构通用分析软件,给出了应用实例。     

新型五自由度并联机构及其运动分析

提出了一种新型五自由度并联机构及其应用前景，该机构由一个RRTR分支和4个SPS分支组成，可实现空间的三维移动以及两个独立方向的转动，可用于部件装配、推拿机器人、空间机构的运动平台等应用场合。采用螺旋理论分析了能实现预定运动输出的机构学原理，计算了机构的自由度，采用直观的零位形两步法建立运动变换矩阵，求出用于实时位置控制的反解，并给出数值算例，分析了该机构在推拿机器人设计上的应用前景。     

平面机构运动分析的变换机架法

本文依据机构组成原理及运动迭加原理,提出了一种对高级机构进行运动分析的新方法——变换机架法。该法将高级机构的运动分析转化为Ⅱ级机构的运动分析,从而使一些高级机构的运动分析得到简化。这种方法也可很方便地解决原动件为非连架构件的机构运动分析问题。     

单环空间机构运动和动力分析的影响系数法

本文将影响系数法应用于-自由度单环空间机构的运动和动力分析.文中导出任意构件的速度和加速度计算公式,提出分等效力和分等效力矩的概念,求出与机架相连运动副的约束反力.这些公式都是简单的显表达式,并且适用于主动件是连杆的所有一自由度单环空间机构.最后以具有三平行轴的RRRR-R-RR七杆空间机构为例作了数字分析.     

运动副布置对3-SPR并联机构工作空间的影响分析

通过改变3-SPR并联机构的运动副布置,得到了10种典型的3-SPR并联机构,分析了它们的位置特性.采用CAD尺寸驱动技术求解了机构的工作空间,定义了描述工作空间及动平台姿态变化的参数,对10种机构的工作空间及姿态变化范围进行了比较,分析了运动副布置对于3-SPR并联机构工作空间及姿态变化的影响.     

齐次坐标变换在空间机构分析中的应用

介绍一种用于复杂空间机构分析的简捷而有效的数学方法－齐次坐标及其变换,阐述了齐次坐标的定义,性质及坐标变换,在三维摆动混合机的运动分析中,用齐次坐标变换描述了相邻杆件之间的变换关系,再根据各杆件之间的递推关系推导出各杆件的运动学方程。     

机器人及空间机构运动精度的研究

本文介绍一种研究机器人及一般空间机构运动精度的建模新方法.首先,按D-H(DENAVIT-HARTENBERG)动坐标系的建立条件,论述了理想机构的各D-H 动坐标系在实际机构中相应动坐标的位姿偏差及其修正关系.据此,利用D-H 坐标变换与空间矢量的关系,以及空间矢量导数性质,推导了简洁实用、意义明确的机器人运动误差矢量方程,并就该方程在一般空间机构运动精度研究时的应用实例作了说明.