少自由度并联机器人机构的型综合原理

通过分析少自由度并联机器人机构的结构约束螺旋特性和几何条件, 建立了少自由度并联机器人机构型综合理论, 并用此对少自由度并联机器人机构进行了综合, 得到多种有应用前景的机构.     

少自由度并联机构的位移流形综合理论

提出了少自由度并联机构基于李群理论的位移流形综合理论. 给出了全部9类少自由度并联机构的机构位移流形, 分支位移流形和保证所有分支位移流形之交集为期望机构位移流形的几何条件. 利用位移子群乘法运算的封闭性, 可得到不同结构的分支运动链. 使用这些分支运动链, 满足相应几何条件即可构建出具有期望自由度的并联机构, 并且其优点是无需判别机构的瞬时性, 依据此原理可以进一步根据多方面的实际需要综合新的机型.     

一种刚柔统一的并联机构构型综合方法

刚、柔两类机构的构型综合问题一直是机构学领域的研究热点,但统一构型综合的问题尚未提及及讨论．基于对当前刚柔两类机构构型综合方法研究的现状分析,指出了可统一实现刚柔机构构型综合的可行性,并提出了一种以旋量系理论为理论框架,基于数学、物理与机械模块分层映射的机构构型综合思想．该方法的核心在于建立几何模块、运动（约束）模块与机械模块三者之间的映射关系,优点在于简单、可视化．基于所提出的模块分层映射方法,通过实例初步验证了该方法对刚、柔两类机构构型综合的有效性,为系统构筑可视化的刚柔机构统一构型综合（或概念设计）的算法及软件提供了理论支撑．     

基于约束螺旋理论的机构自由度分析的普遍方法

系统总结和陈述了基于约束螺旋理论的机构自由度分析的原理和方法,并进一步用典型的6个疑难机构的自由度为例介绍这一方法的应用．从这些例子可以看出,这个方法简单有效,相对别的方法更具有一般性．此外,这个方法对自由度瞬时性和连续性的判定也非常方便．相对而言,它成为当今有效分析自由度的一般方法,具有重要的科学价值和实用意义．     

并联机构构型分岔与保持性研究

并联机构在奇异位置处的构型具有不确定性. 如何控制机构按给定的构型通过奇异位置, 是并联机器人机构控制的关键问题之一. 采用奇异性理论对平面3DOF并联机构的分岔性态及其构型稳定性进行了研究. 利用Liapunov-Schmidt (LS)约化, 对构型约束方程进行了降维处理, 得到一维分岔方程. 分析了芽空间分岔点附近构型不确定的原因, 根据强等价条件, 得到了与原方程分岔性态一致的Golubitsky-Schaeffer正规形. 通过对分岔方程普适开折, 研究了输入构件长度误差等扰动因素对分岔点处构型保持性的影响, 找到了具有构型保持性的构型分岔曲线. 在该构型分岔曲线上, 机构可以按保持的构型通过分岔点     

基于 SimMechanics的6 PTS并联机构仿真与分析

简要介绍了某种大工作空间快速运动并联机构,基于动平台和基座滑块之间的矢量关系推导出该机构的运动学逆解,并利用 SimMechanics仿真工具对该机构进行了仿真研究.通过对仿真结果的分析,该机构运动平稳、驱动力变化连续平滑,运动学及动力学性能良好,验证了机构的合理性;通过对该机构的优化设计,提高了该机构的运动学及力学性能,为进一步的结构综合尺寸优化奠定了基础     

机构运动几何学的统一曲率理论

基于微分几何学方法导出了结构运动的瞬心线和瞬轴面及其不变量的表达式,并阐明了不变量的运动学意义,讨论了平面运动,球面运动和空间运动连杆上点的轨迹及空间运动连杆上直线的轨迹的不变量性质,建立了由平面到空间在形式上和内容上统一的机构运动几何学曲率理论。     

基于模糊理论的并联电容器故障诊断系统研究

将模糊理论应用于并联电容器的故障诊断中.针对其故障特点,建立了并联电容器典型故障诊断模型,研究了一种并联电容器故障模糊诊断系统.该系统采用人机界面,集数据采集、信号分析,征兆提取,故障诊断于一体,操作使用方便.实验结果表明,该系统可对并联电容器的典型故障进行有效识别,帮助维修人员确定故障,提高效益.     

机构近似综合的统一模型与自适应方法

提出了平面、球面和空间曲线拟合的自适应方法, 将空间直纹面分解为球面像曲线和空间腰曲线进行特征描述, 并把机构综合问题转化为曲线自适应拟合问题, 给出了平面近似圆点、球面近似圆点和空间近似定轴线等概念, 建立了从平面、球面到空间机构综合的统一模型和自适应方法, 为机构优化综合解的存在性和优化算法的收敛性提供了理论依据.     

一种规避并联机构转向点奇异问题的新方法

提出了一种规避并联机构转向点奇异性问题的扰动函数方法．通过研究并联机构的构型分岔特性发现,单输入参数下的第2类奇异问题属于转向点奇异类型,并将并联机构通过转向点的模式划分为：保持的构型、非保持的构型和轨迹路径构型3种方式．研究扰动对构型分岔特性的影响表明,扰动使未受扰动系统的构型曲线在奇异位置附近被有限分离,且没有共同的奇异点．根据这一发现,提出了规避并联机构转向点奇异性问题的扰动函数方法,并给出了并联机构以保持的构型和非保持的构型通过转向点奇异位置的扰动函数构造方法．     

四杆机构轨迹特性与机构尺寸型关系研究

对于一个四连杆机构的连杆曲线, 存在3个机构可以实现该曲线, 即著名的同源机构定律. 在研究连杆机构的连杆曲线的频谱成分与机构的尺寸关系时, 发现了与实现同一曲线形状有关的机构, 根据尺寸型和装配构型可分为3类, 进而得到6个连杆机构, 这6个连杆机构属于两种同源机构, 其中有4个机构有曲柄存在, 它们实现的轨迹形状相同, 且互相对称. 还给出了这6个机构尺寸型之间的相互关系及有曲柄存在的4个机构的尺寸计算方法, 通过尺寸型和装配构型来揭示同源机构之间的关系进而扩展了同源机构定律, 为机构的尺度综合提供更多的尺寸型选择方案.     

基于模糊综合理论的铁路建设项目综合后评价研究

进入21世纪以来,铁路作为人类社会赖以生存的基础设施,一直在国家固定资产投资中占据着主导地位,因此,如何提高铁路建设项目的质量就显得尤为关键。本文提出铁路建设项目综合后评价的概念,并将铁路建设项目综合后评价的内容概括为工程管理水平、投融资管理水平和财务效益水平三个部分。在此基础上,建立了基于模糊综合理论的铁路建设项目综合后评价的模糊综合评价模型,并通过实例验证了该模型的实用性。     

一种三自由度并联机构几何误差建模、灵敏度分析及装配工艺设计

以一类含平行四边形支链的三平动自由度并联机构为对象, 利用空间矢量链分析方法, 构造出末端位置和姿态误差与几何误差之间的映射关系, 明确揭示出影响这种机构末端不可补偿误差的几何误差源, 并借助灵敏度分析提出抑制该类误差的装配工艺. 研究成果已应用于一台并联机床主模块的研制, 并对指导同类装备的设计与制造具有普遍的意义.     

基于文献计量的凝聚态物理理论重要研究机构分析

凝聚态物理学是物理学一个较大的分支学科,被美国、欧盟、英国作为发展量子信息科学、数字技术、磁性材料的重要基础学科之一.凝聚态物理在高温超导、拓扑物态领域取得了重要进展.文章将聚焦凝聚态物理理论研究方向,基于论文的学术影响力遴选出4个重要的机构,从机构组织结构和产出能力基本情况、机构的合作模式、资助机构、机构学术影响力4...     

并联机床的非线性特性及其在插补精度分析中的应用

应用微分几何的观点研究了并联机床关节空间输入向量与工作空间输出向量之间的运动学非线性特性. 提出了应用并联机构正解解轨迹的曲率, 对解轨迹的弯曲和等间距输入映射到解轨迹上的不等间距输出的非线性程度进行度量的方法. 通过对并联机构非线性引起的插补误差的分析, 给出了这种非线性曲率度量方法在涉及并联机构非线性的分析中的应用实例. 以并联机床VAMT1Y为例进行了分析计算, 并与正解数值算法得出的结论进行了比较研究.     

基于均匀化理论的缝洞型介质渗透性分析

针对缝洞型介质的特点,提出了离散缝洞网络宏观流动数学模型.该模型将缝洞型介质划分为岩块系统,裂缝系统和溶洞系统,其中裂缝和溶洞嵌套于岩块中,并相互连接成网络,岩块和裂缝系统视为渗流区域,溶洞系统视为自由流动区域.基于均匀化理论对离散缝洞网络宏观流动数学模型进行了尺度升级分析,推导得到了大尺度上的等效Darcy流动方程,并给出了缝洞型介质等效渗透率张量的理论求解公式.通过算例验证了本文方法的正确性,最后分析了不同缝洞结构多孔介质的渗透性.     

基于成对曲线组合的柔顺机构设计

采用拓扑优化技术进行柔顺机构设计成功与否在很大程度上取决于所采用的机构几何表述方式.本文提出了一种全新的基于成对曲线组合（对线组）的表述方式.这种几何表述方式,首先确定机构的输入输出区域.虽然在初始阶段不知道机构在设计域的分布,但是载荷加载需要借助机构输入输出点,因此必须有至少一个加载区域,一个支撑区域和一个输出区域.将这些输入输出区域利用成对Bezier曲线直接或间接连接起来形成一种可以承载负荷的柔顺机构.这种几何表述方式生成的机构边界为曲线函数之组合,解决了拓扑优化设计中的锯齿和模糊边界问题,并且可以同时进行形状和拓扑优化并且保持结构边界的光滑,没有棋盘格现象和中间密度单元等.基于对线组进行柔顺机构表征,会产生一些复杂的结构,基于FG-FEM有限元法进行仿真分析求得响应.研究柔顺机构拓扑优化设计理论与方法,采用图的形式对机构对象进行编码,利用遗传算法的全局寻优能力寻找全局最优解,数据算例的结果表明,提出的方法正确有效.     

即时操纵安全钳的电梯抗坠落安全防护机构

电梯抗坠落安全防护装置是在电梯因各种原因发生坠落时将轿厢制停在导轨上的装置,对于电梯的安全防护非常重要.本文在分析限速器、安全钳工作原理的基础上,提出了一种可以即时操纵安全钳的机构.由于曳引绳断裂等原因发生电梯坠落时,主机构马上操纵安全钳使轿厢停止,附加子机构推出安全销吸收部分下坠能量.安全钳在较低的下坠速度下工作,对于轿厢、乘客、导轨的危害较小.     

基于改进的克隆算法的机构运动链同构识别

以节点表示构件、以边表示运动副建立拓扑图唯一表示机构运动链,并运用图论中两同构图的邻接矩阵可相互转换特性,提出判定机构运动链同构的准则.本文运用克隆算法优化目标函数求解,并提出保留更新算子 仿真结果表明,改进后的克隆算法收敛速度和运算效率大大提高,具有高效性和优越性,是一种机构运动链同构识别的很好途径.     

基于伪杂交混合遗传算法的机构运动链同构识别

机构运动链同构识别是NP难问题,本文将运动链等价转换为拓扑图,运用图的同构识别原理判断运动链同构。本文高效结合遗传算法和局部搜索算法,并提出伪杂交算子,预杂交的两个体相互根据对方的元素排列信息重新对自身的元素进行排列,而不是实际的交叉,这一算子不但避免了个体中重复元素的出现,而且能够拓展搜索空间,加快收敛;用本算法与一种神经网络算法进行比较,结果证明了本算法的高效性和优越性。