CNC雕刻机平面并联机构的运动学设计

提出一种新型三坐标CNC雕刻机的概念设计。该雕刻机采取平面并联机构实现X，Y方向进给运动，而安装在该机构末端的串联主轴实现Z向进给运动。针对该平面并联机构，研究基于总体灵活度的运动学设计方法，指出运动学设计问题可归结为以全局运动性能指标最大为目标的单目标、有约束的优化设计问题。同时，利用随机方向法搜索到一个最优解，通过实例分析进行验证。结果表明，提出的方法是可行的，可用于样机的开发。     

基于正交球面并联机构的新型数控转台姿态求解及实时控制

导出正交球面并联机构姿态正、逆解模型显示解析表达,以"PMAC+PC"为硬件平台,采用二次(粗、精)插补策略和"双缓存技术\\",研究了对这类系统的实时控制关键技术,并用于一台新型数控转台开发.相关核心技术对各类并联机构数控系统开发具有一定的指导意义.     

并联加工机的加工过程仿真

用6参数建模方法建立了6－PSS型并联加工机的逆运动学模型,即由给定刀具位姿求解滑块的位移,并根据运动的边疆性求出滑块位移的唯一解,根据轨迹规划中得到的不同时刻刀具位姿,求出相应的滑块位移,并采用三维图形软件开发包OpenGL开发了仿真软件,以显示6－PSS的运动过程,结果验证了所建模型及插补算法的正确性。     

二自由度球面定点并联五杆机构的运动学分析

以刚体空间运动学为基础,借助欧拉角法与球面解析几何方法建立由平行四杆驱动的二自由度球面定点五杆机构运动学模型,并对其运动学特性进行分析;运用三维CAD软件对运动过程进行仿真,将理论计算与仿真结果进行对比.结果表明,所建立的二自由度球面定点五杆机构运动学模型准确有效.     

丝传动3-S■R并联机构运动学分析与力反馈控制

并联机构刚性高且动态性能好,用于开发力反馈设备时,在力觉刚性以及位姿分辨率方面优势明显.学界与业界多基于Delta机构开发高性能并联力反馈设备,本文采用3-S■R并联机构设计和开发出一种新型力反馈设备.采用丝传动方式并基于差动原理,提出了一种新型直线动单元作为3-S■R并联力反馈机构驱动副,有效提升了力反馈设备的位姿分辨率与力觉刚性.并联机构的位置正解效率直接影响操控力反馈设备的实时性,本文以动平台中心和球铰链中心距为中间变量,构造出量纲统一的迭代矩阵,实现了该机构位置正解模型的高效求解.相较于传统位置正解的数值方法,求解效率提升近一个数量级,大幅提升了该力反馈机构的位姿反馈实时性.在运动学模型的基础上,基于虚功原理建立了力反馈机构的力映射模型,提出一种含机构重力补偿的反馈力计算方法.基于上述方法开发算法并设计出控制系统,实现了力反馈机构的位姿实时监控及反馈力控制.通过重力补偿实验,验证了上述方法及其控制系统的有效性.     

基于刀具矢量的并联机床插补研究

为了直接利用CAD/CAM软件提供的标准刀位文件中的刀具矢量信息,以一种六自由度并联机床为例,在简化多余自由度选取的基础上提出一种描述刀具空间位姿的新方法,并对刀具矢量在并联机床空间直线、圆弧粗插补阶段位姿控制中的应用进行了研究.     

一种基于3-UPS并联机构的六维控制器运动学分析

对基于3-UPS并联机构的六维控制器进行了运动学分析,计算求解了3-UPS并联机构运动学正解和反解,同时运用MATLAB软件对其进行了运动学仿真,仿真结果证明了机构运动学正反解的正确性.运动学分析结果将为六维控制器结构参数优化设计以及控制电路的设计提供理论依据.     

绳牵引并联机器人机构的运动学正解研究

提出了并联机构CRPM(Completely Restrained Position Mechanisms)正解的三棱锥法,确定了正解的数目,给出了其解析形式,并以反解为已知通过实例验证。避免了数值法计算速度太慢的缺点,采用Mathematica符号计算软件提高了推导并联机构CRPM解析解的效率。     

4-RPC并联机构及其衍生机构的运动学研究

根据螺旋理论分析了4-RPC并联机构各支链的运动螺旋和约束螺旋,确定了机构的自由度.由于4-RPC并联机构及其衍生机构在结构特性和运动学性能上具有相似性,因此以4-RPC并联机构为例,间接研究了该类机构的运动学特性.     

基于Stewart机构并联加工机的插补算法

目的 研究基于Ｓｔｅｗａｒｔ机构的并联加工机的插补算法。方法 利用通常的时间分割插补算法思想和并联加工机构逆运动学模型,求解刀具运动轨迹与６根伸缩杆之间的关系,导出一种插补算法,并采用面向对象的程序设计方法编制仿真软件,通过计算机仿真验证该插补算法的可用性。结果与结论 对球面类和双曲面类零件加工过程仿真结果表明,所提出的插补算法是正确的,实用的,为并联加工机提供一种新的可行的插补算法。     

并联机器人机床运动学正,逆解

基于一般ＳＴＥＷＡＲＴ机构研制的并联机器人机床是新一代智能化金属切削加工机床。然而，机床的运动学位置正、逆解呈强非线性，求解困难，出于机床精度的需要，本研究的模型样机在结构上采用了滚珠丝杠传动，因此又带来了关节运动耦合，导致机床运动学位置正、逆解求解更加复杂。利用运动学等效的原则，引入整机等效串联机构及分支等效串联机构，以等效广义坐标为中间变量建立机床运动学正、逆解求解迭代算法。仿真与控制实验表明     

一种3-P(4U)并联机器人的运动学分析

分析了3—P(4U)这一新型并联机器人的结构特点及其能实现三维移动的机构学原理，推导了求解该机构的位置、速度、加速度的正、反解方程，并进行了数值验证，绘出了几种典型输入时动平台的运动特性曲线。     

并联机器人运动学正解的实解分析

在３ － ６ 并联机器人运动学正解解析解的研究基础上，对其正解的最大实解个数进行进一步的分析研究·研究表明其正解问题最后可转化为一个高次多项式方程求解问题，称此方程为正解的等价多项式方程·通过分析可知，运动学正解实解的个数的上限为： 当自变量在其解区间时其等价多项式方程实解的个数·最后应用 Ｓｔｕｒｍ 定理对正解最大实解个数进行判定·     

Kinematic Characteristics Analysis of 3-PRS Parallel Manipulator

The 3 - PRS parallel mechanisms, whose kinematic chain is connected by prismatic joint P, revolute joint R and spherical joint S, have two rotational and one translational DOF. But the DOF of 3 - PRS parallel mechanism cannot be explained by the Grubler-Kutzbach method or Herve method. To illuminate the special kinematic characteristics of 3 - PRS parallel mechanism, a novel analytical approach is proposed in this paper. All the feasible instantaneous motions of 3 - PRS mechanism are studied by using this method. The analysis of kinematic characteristics of 3 - PRS mechanism help to understand the mechanism and estimate the motion capacity of mechanism. Finally, it is also helpful to optimize the topology of the mechanism and the trajectory for desired performance.     

西门子S7-300 PLC在自来水厂自动控制中的应用

介绍了西门子S7 300PLC在自来水厂自动控制中的应用,介绍了整个控制系统的硬件设计,以及要实现的功能·该系统自动化程度较高,数据采集量大,系统可靠性要求高,可基本达到设计要求,运行效果较好·     

模拟程控发射系统控制方法研究

为有效评估高射频武器系统的射频及弹丸速度测量系统性能,提出了一种基于可编程序逻辑控制器(PLC)的发射系统程控方法,给出了模拟程控发射系统的组成、控制流程及软件设计方法,对产生程控时序误差的原因进行了分析,通过光幕靶测定了弹丸射击的时间间隔,对击发机构的动作时间间隔进行了修正,实现了三支单发发射装置的程控联动发射,为高射频测速系统的性能考核提供了试验平台。     

一个并行程序开发环境的研究与实现

文章介绍一个面向普通ＰＣ互连构成的多处理机系统的并行程序开发环境ＰａｒａＤＫ．ＰａｒａＤＫ由并行程序设计语言ＰａｒａＣ、并行操作系统ＰａｒａＯＳ和一个并行程序调试工具组成．ＰａｒａＣ是标准Ｃ＋＋扩展了支持并行的宏与库函数而成．ＰａｒａＯＳ在ＭＳＤＯＳ基础上增加了并行处理所需功能并支持多线程．对ＰａｒａＯＳ的多线程机制和线程间同步与通信的方式作了较详细的讨论，并简要介绍了并行调试工具的功能．     

一种新型五自由度并联机构运动学分析与仿真

提出了一种基于改进Delta和2-R的平动、转动独立的复合机构.利用齐次坐标变换,推导了机构的位姿反解.求解过程不需复杂的数学推导,只涉及简单的齐次坐标变换规则和矩阵运算,容易编程实现.应用空间解析几何和向量代数方法,推导了机构位姿正解.回避了一般并联机构的代数方程组的数值求解和多解取舍问题.应用虚拟样机软件ADAMS仿真了机构的运动情况,验证了位姿正反解求解的正确性.该机构工作空间大、定位精度高、微动性能好、制造和控制成本低,适合作为取放机器手、检测机器人、激光切割机床等的主体机构,在工业领域具有很好的应用前景.     

叠丝生产中的自动控制系统

研究表明，有两种方法可以提高叠丝的质量，即增大摇臂的长度与恰当控制摇臂的转速．阐述了基于多级控制结构的叠丝自动控制系统的工作原理、步进电机的细分控制方法和ＰＬＣ控制程序设计技巧．该系统已投入生产，效果很好．