3自由度并联机构的运动学仿真

对3自由度的并联机构动平台的运动学仿真进行研究。介绍了拥有3平动自由度的并联机构通过SolidWorks软件实现三维制作,并在软件中通过给机构添加驱动使动平台实现3自由度的平动。将SolidWorks中的三维图形导入到Adams软件中进行动平台的运行情况仿真,从而得到动平台的运动学相关曲线,从而掌握机构真实的运动情况,为机构能够更好地应用在实际工作中提供理论依据支持。     

3-(P)US/PU 3自由度并联机构运动学优化设计

研究了一种带恰约束从动支链的3自由度并联机构的运动学优化设计.该机构采用3-PUS/PU拓扑结构,可实现一维平移和两维转动自由度.在构造出该机构全速度雅可比矩阵的基础上,以支链误差传递率为性能指标,在考虑必要机械约束的基础上,采用遗传算法实现了该机构的尺度参数优化设计,并给出相应算例.由实例可知,经优化得出的尺度参数合理.此优化方法同样适用于其他类似并联机构的运动学设计.     

平面2自由度冗余并联机构的运动学分析

该文详细描述了机构运动学分析中的位置正解和位置逆解之间的关系,分析了解析法和代数法求解的优缺点。利用代数解析法原理分别求出一种平面2自由度冗余并联机构的运动学逆解和运动学正解,通过解的对比可知,逆解不唯一,共有8组,正解也不唯一,共有2组。利用位置方程求出速度雅克比矩阵的表达形式。利用MATLAB软件,对该机构的运动轨迹包括沿直线行走和沿圆弧行走的轨迹进行运动学仿真,求解出速度、加速度曲线。     

2(3PUS+S)并联机构驱动部件振动模型分析

为了改善一种新型的2(3PUS+S)并联机构的驱动部件对整个并联机构运动稳定性的影响,对该并联机构的驱动部件振动模型进行了深入的分析。先通过混合法建立驱动部件的轴向振动模型和扭转振动模型,再通过拉格朗日方程法得到扭转和轴向振动模型的固有频率和振型,然后将数据导入MATLAB软件中进行编程计算、数值模拟仿真。结果表明:轴向振动固有频率随着滑块的位置升高而减少,对于扭转振动固有频率,低阶固有频率随着滑块的位置升高而增加,高阶固有频率则呈现和轴向振动固有频率相似的规律。可见通过对驱动部件振动模型的分析,对提高整个并联机构运动稳定性具有指导性意义。     

少自由度并联机构研究进展

各种新型少自由度并联机构的理论和实验研究是近年来国内外机器人领域中十分重要的研究方向和前沿技术。与6自由度并联机构相比,其本质差异在于少自由度并联机构存在结构约束,使并联机构的分支中出现了约束力/矩。当机构运动受到约束,其末端运动呈现耦合。由于结构约束形式各异,使得少自由度并联机构在运动中表现出不同的运动特性。本文综合评述了少自由度并联机构机型、运动学、机构奇异、动力学、刚度研究进展,旨在为各种新型少自由度并联机构研究和相应理论体系的发展提供具有重要价值的信息。     

六自由度并联机构变搜索原点迭代正解方法

为提高六自由度Stewart并联机构正解的计算效率,将变搜索原点的牛顿迭代方法用于运动学位置正解当中。给出了并联机构运动学反解及牛顿迭代正解方法的计算方法,分析了变搜索原点迭代正解方法的原理及实际使用中的可行性,给出了计算流程。最后通过对比的仿真计算验证算法的计算精度及计算效率。结果显示,在保证相同精度的前提下,变搜索原点方法相比于传统迭代方法能够减少计算过程中的迭代步数,从而提高了计算效率。该方法可用于实时运动控制。     

包括2个新并联机构和一些反常机构的自由度分析

自由度问题是一个已经持续了150年的热点问题。本文目的在于说明如何用简单方便的公式计算那些高度复杂机构的自由度。本文集中分析了一些公认的比较难的现代并联机构和古典“反常”机构。运用以前所知的公式并不能解出这些机构的自由度。     

变自由度机构分析及应用

论述变自由度机构的各种形式及其组成，分析其改变自由度的控制方法及其应用．文中所述机构除了刚性构件外，还包括柔性构件以及起构件作用的其他形式构件所组成的广义机构．文中还对开链机构与闭链机构，刚性机构与柔性机构之间的转换方法进行了论述．     

变自由度机构分析及应用

论述变自由度机构的各种形式及其组成，分析其改变自由度的控制方法及其应用。文中所述机构除了刚性构件外，还包括柔性以及起构件作用的其他形式构件所组成的广义机构。文中不对开链机构与闭链机构，刚性机构与柔性机构之间的转换方法进行了论述。     

机构对称的3T2R五自由度并联机构

机构对称的三移两转五自由度并联机构尚属空白，本文基于约束综合理论首次提出了该类型的机构样例，填补了该项研究的空白。     

调平二自由度球面并联机构运动学分析与求解

球面并联机构操作灵活、控制简单,尤其适合于飞行器运动模拟、光束指向控制及平台调平领域。为了提高调平效率,提出了一种适用于调平领域的球面并联机构,首先介绍该机构构型,由动平台、底座、两对称分布驱动支链及球副支腿构成。针对机构特点,基于螺旋理论分析机构自由度与约束,给出机构自由度矩阵与约束矩阵,得出该机构有2个转动自由度。依据构型建立机构坐标系,通过构造闭环矢量,建立驱动长度与动平台转动角度的数学模型并求得运动学逆解。利用3D模型进行运动学仿真,求解机构位移、速度、加速度。结果表明,所提出的机构具有较好的位移分辨率且结构简单,可作为倒装键合等调平机构的基础件,具有很好的应用价值。     

新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

2(3PUS+S)型并联机构驱动部件振动响应特性分析

本文以一种2(3PUS+S)并联机构模拟人工髋关节摩擦磨损试验为背景,针对目前机构驱动部件振动响应特性分析需要大量理论公式推导的问题,提出了一种驱动部件振动响应特性分析的方法。该方法主要以软件操作为主,简单易懂、测试精度高。本文抓住驱动部件的主体部分——滚珠丝杠副,使用SolidWorks对滚珠丝杠副进行三维建模,将模型导入Adams软件中,进行动力学分析,得到单个滚珠的撞击力曲线图;然后利用Workbench进行模态分析得到系统的固有频率和振型;最后,基于瞬态动力学理论,利用Workbench软件结合滚珠和滚道的撞击力以及系统的固有频率和振型,进行振动响应分析,得到了螺母的加速度振动响应曲线,结果表明：螺母加速度振动响应的振幅和测点位置有关。通过振动响应的分析,可以验证设备可靠性,也为以后的结构参数优化设计提供理论依据。     

3-RRCR并联机构运动分析与仿真

针对一种复杂的3-RRCR空间并联机构,用约束螺旋求解法分析了该机构的自由度,并对机构各分支以及动平台的运动进行了分析.在此基础上,用UG构建了该机构虚拟样机并进行运动仿真,验证了螺旋理论运动分析结果的正确性,为将来原型样机设计、控制等研究工作提供了相关的参考依据.     

3自由度RPS并联机构的工作空间分析

给出了不同机械工作空间的概念，定义了由灵活特性，即雅可比矩阵的条件数决定的灵活工作空间，作为可达工作空间的子空间，并且分析了RPS型并联机构的灵活工作空间。给出了当坐标参数变化时，不同的工作空间的变化图。     

柔性变胞机构动力学建模及仿真研究

基于柔性变胞机构由于特殊的结构和运动形式,其动力学方程是非线性的,基于第一类拉格朗日方程,推导出柔性变胞机构任意构态柔性体的质量矩阵、刚度矩阵及广义主动力矩阵,建立柔性变胞机构任意构态的动力学控制方程,为实现对柔性变胞机构的精确控制打下基础;另外,根据杆件增加和减少两种情况下的构态变换矩阵推导出全构态柔性变胞机构的动力学模型.以4构态的柔性变胞机构为例,建立动力学方程并仿真验证所建立的全构态动力学模型的正确性和有效性.     

变拓扑并联轮胎成型鼓机构的动力学分析及仿真

针对一种新型并联轮胎成型鼓机构进行研究,对该机构进行了结构学分析,确定了该机构的自由度,并利用UG建立了该机构的实体模型.通过建立拉格朗日动力学方程对该机构进行了动力学分析,并利用ADAMS进行了仿真,为其应用提供了一定的理论依据.     

机构自由度计算难点和其运动分析及变自由度机构的探讨

机构的自由度是机构具有独立运动的参数,常规机构的自由度是恒定的,但有些特殊机构,其自由度在工作过程中是变化的,也称为变自由度机构。结合实例分析研究自由度计算中的常见难点及机构的自由度与机构原动件数不等时的机构运动的确定,对变自由度机构的自由度计算作一些探讨,对创新设计更优异新型的机构提供了一条有效的途径。     

一种二自由度并联摇摆台运动分析与仿真

根据“菲涅耳”光学助降装置发射光束的稳定性设计要求,提出采用一种二自由度并联驱动摇摆台来检验该装置随动系统的稳定性能。采用解析法建立了该试验台的运动方程,算例仿真分析结果表明:通过驱动主运动支链杆长的移动,可以实现既定规律下运动平台的横摇和纵摇运动,完全满足“菲涅耳”光学助降装置的性能测试要求。