折纸机构折叠过程不共点折痕的位置分析

针对多顶点折纸中不共点折痕这一种典型折痕分布在折叠过程中空间位置的复杂变化,以及对 折纸机构刚性折叠特性所产生的影响,提出了一种通过分解折痕运动确定折痕空间位置并判断折纸机构刚 性折叠特性的方法。 该方法首先通过构造原折痕的平行折痕把各不共点折痕汇交于同一顶点,根据共点折 痕的旋转运动确定平行折痕位置变化;然后根据中心多边形确定旋转后平行折痕的平移方向和距离;最后确 定不共点折痕变换后的空间位置,并根据折叠平面的变形确定折纸机构的刚性折叠特性。 通过具体参数对 三顶点折纸折痕空间位置变化进行验证分析,结果表明:这种分析方法不仅简化了多顶点折纸中不共点折痕 位置的计算过程,也为确定折纸机构不可折叠时折叠平面的变形形式做了铺垫。     

基于旋量理论的三顶点刚性折纸可折叠性分析

多顶点刚性折纸机构是可实现折叠和展开运动的一种空间机构,三顶点刚性折纸机构为多顶点中的一种形式,针对三顶点刚性折纸机构可折叠性问题,提出了运动学中基于旋量理论分析此类型机构可折叠性的方法;将三顶点刚性折纸机构运动学等效为双支链闭环的6R机构,建立该闭环机构的速度方程,对运动副的运动旋量之间的线性相关性进行判断,确定运动...     

刚性折纸机构的运动学分析及其可折叠条件

针对折纸机构中刚性折纸机构的运动学特性和刚性折叠条件展开分析,提出了折纸机构能折叠不代表一定能够刚性折叠,核心问题是要找到刚性约束;对于多边形折纸机构,其中心的多边形可以视为公共转轴,实现刚性折叠的约束条件即公共转轴连接相邻顶点的两端运动必须协调一致,主要使用了球面几何学、三角函数等数理方法;通过对单顶点四折痕机构的运...     

平面机构自由度新算法的参数选取原则

要实现平面机构的确定运动,就必须保证机构的自由度数大于零且机构自由度数等于机构的原动件数,因此准确求出平面机构的自由度数至关重要。通过对平面机构在局部自由度、虚约束、多环等一些特殊情形下的自由度求解分析,证明了欧阳富等人提出的平面机构自由度数求解公式的正确性和实用性,并确定了其参数在实际计算中的选取原则。     

对空间机构自由度计算公式的探索

设计空间机构时，首先遇到的问题是要正确确定空间机构的自由度，然而，用传统空间机构自由度公式去计算多自由度、多封闭环、谐波齿轮机构、混合型空间机构的自由度时，必须进行变换；计算一般单封闭环低副空间机构自由度时，也会受到很大限制。因此，发现传统空间机构自由度计算公式中存在的问题，对正确运用新建空间机构自由度公式去计算、设计、验证空间机构、机器人、生物机构的自由度有着重要的意义。     

基于螺旋理论的机构自由度自动分析

为了实现机构自由度快速自动分析,将字符、符号等自动转变为字符变量的方法和便于局部自由度分析的参数输入原则,并由此分析自动构建运动螺旋集及相应约束螺旋集的算法;然后提出局部自由度、公共约束、冗余约束及整个机构自由度的自动分析算法;最后得出机构中存在局部自由度的充要条件。用该程序自动分析了61个各类机构的自由度,计算结果完全正确,且计算效率高,可输入含任意字母与数字组合的字符变量、简单运算符和三角函数的表达式,可用于自动分析计算平面、空间、单环及多环机构的自由度。     

闭环机构关联杆组与冗余约束的关系

含冗余约束的闭环机构型综合一直是机构学中的有意义和重要的课题。本文研究了闭环机构中关联杆组、冗余约束、自由度和被动自由度之间的关系。用串联连接的单自由度基本连杆构成含多自由度的运动副;推导出计算关联杆组自由度、基本运动副数、关联杆组中有效基本连杆数公式。在此基础上用决策树逻辑法确定了闭环机构冗余约束与基本连杆的关系,为含冗余约束和被动自由度的闭环机构型综合提供理论依据。     

多自由度系统振动方程的确定

解决多自由度系统振动问题要正确建立多自由度系统振动方程式 .正确确定系统的惯性矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵 .用达朗伯原理和动力学基本定理解决这个问题 .     

3-PRS并联机构误差运动学分析及辨识

少自由度并联机构是并联机构的重要分支之一。和全自由度并联机构相比,由于受到运动约束,因此在运动学标定的过程中需要对此加以分析,结合运动学方程组得到完整的辨识矩阵。该文基于3-PRS少自由度并联机构,首先对少自由度并联机构运动学标定进行误差建模,通过理论分析得到最简化的误差模型,并使用遗传算法进行了测量位姿选择,其次通过仿真计算验证了分析的正确性和有效性,最后结合仿真结果提出一种误差辨识能力分析方法。     

新型空间5自由度并联机构的奇异位形分析与规避

采用约束支链法设计了一种新型空间5自由度并联机构,用于实现动平台的三维移动和两维转动.文中首先利用螺旋理论分析了该并联机构的自由度,推导了机构的约束子矩阵和运动子矩阵,在此基础上建立了机构的完整雅克比矩阵;然后,利用该雅克比矩阵分析了机构发生奇异的条件,并通过选择动平台工作范围或改变结构尺寸,给出了规避并联机构奇异位形的具体方法;最后,通过数值算例验证了所提奇异位形规避方法的正确性和有效性.     

图的Laplacian矩阵谱半径

设G为n阶简单连通图,若L(G)为图G的度对角矩阵与邻接矩阵的差,则称L(G)为图G的Laplacian矩阵.结合非负矩阵谱理论,利用图的顶点度和平均二次度给出了图G的Laplacian矩阵的谱半径的新上界,同时给出了达到上界的极图.     

基于图卷积的计算机辅助设计模型分类

计算机辅助设计(CAD)模型是一种带有顶点信息和网格信息的三维数据,三维模型数据存储方式常见的有点云、体素、网格模型等是典型的非欧氏空间数据。为了改进现有方法利用深度学习训练CAD模型的分类时,常有丢失局部信息或局部信息提取不足的情况。针对这种非欧氏空间的CAD数据,提出了一个结合CAD数据本身特点的基于图卷积的分类模型。首先通过图卷积网络(GCN)计算顶点的邻接矩阵和顶点的度矩阵。针对CAD模型的特点提出了不同于K近邻(KNN)的方法,直接根据CAD模型面片信息构建计算所需的邻接矩阵。其次,图卷积网络可以聚合邻近顶点的信息,设计通过拼接两层图卷积网络来提取不同尺度的局部特征。结果表明:在ModelNet40 CAD模型数据集上,若采用CAD模型面片信息建图的方法,本文方法为91.2%。而采用KNN建图的方法虽然比PointNet++模型低1%的精确度,比KD-NET模型低0.9%的精确度,但参数量要比PointNet++减少0.54 MB,比KD-NET减少6.54 MB。可见本文模型结合了CAD模型的特点和图卷积聚合邻接顶点提取局部信息的优势,使得分类的精确度相比PointNet++提高0.6%,用更少的模型参数量得到了更高的分类精确度。     

关于图的Laplacian谱半径的一个改进上界

设G为n阶简单连通图,若L（G）为图G的度对角矩阵与邻接矩阵的差,称L（G）为图G的Laplacian矩阵．本文利用图的度序列平方和与非负矩阵谱理论给出了L（G）的谱半径的一个新上界,改进了现有结果．     

图的Laplacian谱半径的一个新上界

设G为n阶简单连通图.若Q(G)为图G的对角矩阵与邻接矩阵的和,称Q(G)为G的拟-Laplacian矩阵.讨论了Q(G)的性质并利用G的顶点数、边数、最大度和最小度给出了图G的Laplacian矩阵谱半径的一个新上界.     

平面机构自由度公式的变化及其约束分析

机构自由度计算中经常出现易混淆概念、难点问题,结合实例分析研究了平面机构自由度计算中的常见公式变化、可变自由度机构的设计原理及工作特点。针对自由度计算难点、各种约束施加及其形成的变化作一些探讨,对正确理解、计算自由度做出帮助,为创新优异新型的机构、避免误算提供了一条有效的途径。     

挖掘机提升系统的动载荷计算

考虑到挖掘机提升系统多自由度模型下动载荷计算的复杂性,在设计初期,将提升系统的传动件如轴、齿轮和联轴节及结构件均视为刚性元件,只将提升钢丝绳视为弹性元件,并不考虑阻尼的影响,提出了将挖掘机提升系统的多自由度模型简化为二自由度模型.通过拉格朗日方程法对在堵转工况下斗杆垂直于动臂、斗杆全伸出位置进行计算,得出提升钢丝绳的动载荷系数,并与多自由度模型下求得的动载荷系数比较.结果表明,在初步设计中可用二自由度模型代替多自由度模型,达到简化计算的目的.     

全通道双圈图的谱半径

根据全通道双圈图具有任意圈中不存在度小于3的顶点的性质,利用邻接矩阵,得到了所有含n个向量的全通道双圈图中谱半径最大的图,并判定了其存在的唯一性.     

图的Laplacian矩阵的谱半径

设G为n阶简单连通图，若Q（G）为图G的对角矩阵与邻接矩阵的和，称Q（G）为G的拟-Laplacian矩阵．讨论了Q（G）的性质并利用G的顶点数、边数、最大度和最小度给出了图G的Laplacian矩阵谱半径新的上界．     

探讨利用速度瞬心法鉴别平面机构的虚约束

提出一种根据平面机构的构件和速度瞬心构造的图,利用这种图直观地对所求瞬心的唯一性进行判定,从而鉴别是否有可能出现虚约束;也可先将这种图转换为对应的邻接矩阵X,再利用该矩阵X的自乘幂X2进行判定。