多自由度平面机构的运动方程

研究多自由度平面机构运动微分方程的建立方法。以拉格朗日方程为基础，引入等于机构自由度数目的广义坐标；根据机构的动能与瞬时功率的变化特点，建立等效转化惯量、等效力的显表达式，从而推导出多自由度平面机构的运动微分方程；最后以实例说明了运动微分方程的建立过程。     

平面运动链中驱动机构的识别

一个机构由于选择不同的铰作为驱动副而得到的驱动机构可能不同．为此，对驱动副位置的可能性进行了研究，定义广义平面运动链、相容铰、平面运动链的同位杆、平面运动链的同位铰、以及机构的同位铰等新概念，最后提出一种识别平面运动链中驱动机构的有效方法．     

运动线性相关与平面机构的自由度

在讨论平面机要的独立运动和局部自由度的基础上,通过对作平面运行构件的运动线性相关分析,提出运动线性相关自由度的概念,在此基础上,建立了含有作平面运动齿轮的平面机构的自由度计算方法,并用实例证明了该计算方法的正确和实用性,运动线性相关分析还为在行星轮系设计虚约束提供提供了理论基础。     

平面3自由度并联机构奇异位形研究

目的由引起机构部分构件运动的几何条件分析不同分支间引起的奇异位形。方法定义了构件之间相对运动的运动螺旋,分析了机构可以实现的运动自由度的个数及形式,以单个分支上的运动螺旋线性相关性判别奇异位形,得到奇异位形的几何意义。对于不同分支引起的奇异位形,假设将所有主动构件固定,由引起机构部分构件运动的几何条件来描述奇异位形的物理特征。结果得到了2类奇异位形在工作空间的分布特征。结论机构所有关节运动螺旋的反螺旋系代表了机构的公共约束,给出了发生各类奇异的判别准则。     

平面机构自由度教学方法的研究

使用直动法、程序法、迭代法可以做成平面机构的flash动画;在教学过程中使用flash动画,可使学生加快理解由机构运动简图表示的机构的运动过程,理解构件及运动副,迅速掌握平面机构自由度的计算公式。     

识别平面运动链自由度类型的有效方法

本文对平面运动链的三种自由度类型（即分离自由度、部分自由度和总体自由度）进行了详尽研究，重新宣言了分离自由度，并给出识别这三种自由度类型的一种简便有效的方法。     

确定平面机构自由度的新方法——逐次设定的连架杆法

由机构具有确定运动的条件出发，分析了运动副对构件轨迹的约束情况，得出机构具有确定相对运动的必要条件：（１）在运动过程中相连接两构件运动副处的轨迹应相同；（２）相连接两构件上的点的相对运动要满足运动副对构件的约束条件，提出了还次设定连架杆法，以不满足必要条件前所设定的连架杆数来确定机构的自由度数，其特点是可以不考虑机构是否存在局部自由度、复合铰链、虚约束和公共约束，就能确定机构的自由度。     

平面闭链五杆机构的动力学分析

用复矢量法结合拉格朗日第二类方程对平面闭链的两自由度五杆机构进行了动态分析，给出其等效转动惯量，由导出的动力学方程指出影响平面五杆机构运动特性的关键因素、产生耦合的原因及解耦需满足的条件。提出了两自由度五杆机构实现完全解耦的可能方法，为平面闭链五杆机构的合理设计提供了必要的理论依据和简单可行的研究方法。     

确定平面机构自由度的新方法──逐次设定连架杆法

由机构具有确定运动的条件出发，分析了运动副对构件轨迹的约束情况，得出机构具有确定相对运动的必要条件：（１）在运动过程中相连接两构件运动副处的轨迹应相同；（２）相连接两构件上的点的相对运动要满足运动副对构件的约束条件，提出了逐次设定连架杆法，以不满足必要条件前所设定的连架杆数来确定机构的自由度数。其特点是可以不考虑机构是否存在局部自由度、复合铰链、虚约束和公共约束，就能确定机构的自由度。     

平面单副运动链的发散及同构判定算法研究

在定义机构运动链特征矩阵的基础上提出一种平面单副运动链发散的算法,对发散后生成的与原机构具有相同连杆数与自由度数的运动链矩阵运用连杆修正距离等级序列进行同构判定,得到原机构的所有非同构运动链。此算法便于计算机自动实现,具有很强的可操作性。     

平面变胞机构及其结构分析

首先定义了变胞机构和变胞运动副的概念,提出了5种类型的变胞运动副,并对它们的特性和原理进行了详细的研究;通过变胞机构中自由度变化分析,提出了变胞机构中变胞运动链的概念,研究了变胞机构的结构组成原理和变胞机构的结构分解步骤,为变胞机构构态变换和机构的综合打下了坚实的基础.     

计算平面机构自由度的查杆法

本文根据机构的组成原理，提出一种计算平面机构自由新方法－查杆法。该方法只需查出机构中的构件总数就可确定出机构的自由度。     

六自由度并联运动机构正向解的研究

针对实际中经常应用的普通或变异的六自由度并联运动机构的结构特点，通过采用虚拟连杆，将难于正向解，甚至无法正向解的这类机构简化成与其相近的，易于求正向解的６－３结构形式。     

平面3自由度并联机构动力学最优控制

目的以提高平面3自由度并联机构运动精度为目标,提出最优控制的策略。方法在状态空间构造量化机构误差性能的二次型指标,兼顾系统响应与控制能量两个方面,实现了机构误差性能最优控制,将问题归结为求解微分方程两点边值问题。结果仿真结果表明,在动力学参数发生微小变化时,机构实际运动对目标的轨迹误差最大值仅为0.02mm,速度误差量值更小。结论对并联机构进行动力学最优控制,可以有效地抑制结构参数和系统扰动引起的运动误差,且方法很容易推广到最优时间控制和最短作业路径控制问题中。     

平面变自由度机构的形成方法与实现形式

基于机构最小阻力定律,对平面变自由度机构的形成方法进行了研究与分析,提出了3种变自由机构形成方法,总结出了4种变自由度机构实现方式,并结合实例详细分析了平面变自由度机构的实现形式,为创新设计新型机构提供了思路与途径。     

单自由度空间机构运动学分析

SBH-1三维摆动混合机为闭链单自由度空间机构.在对其进行运动学分析时,作者先将闭链打开,建立开链多自由度空间机构各构件的运动学方程.再根据闭链约束条件,建立约束方程,最终求得三维摆动混合机闭链单自由度空间机构各构件的运动学方程.文中还对筒体、右摆叉及左摆叉的质心运动进行了分析.结果表明,筒体质心轨迹为空间"∞"字形封闭曲线,右摆叉及左摆叉的质心轨迹均为封闭的空间蛋形曲线.     

平面机构自由度计算中常见错误分析

机构的自由度就是机构所具有的独立运动的参数的数目。机构的自由度必定与原动件数目相等。在应用机构的自由度计算公式时,常常会发生许多共同性的错误问题,在教学实践中笔者总结了几条经验,对以下几种常见错误情况加以分析。     

六自由度并联运动机构正向解的研究

针对实际中经常应用的普通或变异的六自由度并联运动机构的结构特点，通过采用虚拟连杆，将难于求正向解、甚至无法求正向解的这类机构简化成与其相近的、易于求正向解的６－３结构形式．把得出的６－３结构形式的正向解，作为求这类普通或变异机构正向解的初始值，通过极少次迭代，得出其正向解的精确值．实际应用表明，这种方法是有效的，并且计算量小．     

如何学画平面机构运动简图

本文从明确概念，学习运动副和构件的表示方法入手，设计了一套引导初学者入门的学习方法，并对学习中的难点或作了较为详尽的辅导。     

平面闭链RRRRP五杆机构柔性工作空间的分析

应用隐函数存在定理,推导出平面闭链ＲＲＲＲＰ五杆机构柔性工作空间边界的条件,即输出杆与相连的连架杆共线,以及另一连架杆与相连的滑块导路垂直,利用三角不等式推导出平面闭链ＲＲＲＲＰ五杆机构存在无条件曲柄的不等式条件,分析平面闭链ＲＲＲＲＰ五杆机构在保证无条件曲柄存在条件下,其工作空间边界曲线的构成及其特征。在此基础上提出了平面闭链ＲＲＲＲＰ五杆机构的工作空间求解算法,通过算例验证了数学模型的正确性。