平行四杆机构搬运机器人的设计与分析

对物流搬运方式进行了研究,在分析了传统AGV特点后,提出了一种利用平行四杆机构实现前后双向抓取、摆放动作的搬运机器人。首先,从整体角度描述机器人的机电结构,研究主要部件如螺杆丝杠、平行连杆、蜗轮蜗杆等的设计与特性;基于力学原理建立了搬运机器人起重部件的静力学模型,以弹簧为关键零件,采用全局搜索算法对其优选,显著降低抬升所需的最大输出扭矩,在分析中得出最大扭矩,由此进行减速器的设计;最后,基于静力学模型的受力分析结果,利用有限元分析方法对杆件进行了模拟仿真,获得应力和变形的分布情况。实验表明,结果满足预期设计的性能指标要求,并为进一步优化提供支持。

MATLAB软件在铰链四杆机构运动分析中的应用探索

铰链四杆机构可实现多种运动的变换,在仿生机械、智能装备等领域具有广阔的应用前景。针对当前铰链四杆机构可视化分析平台侧重运动线图绘制的局限,探索MATLAB软件图形用户界面App Designer功能在铰链四杆机构运动分析中的应用。通过开发一套多功能铰链四杆机构运动分析平台,研究交互式参数设计与机构运动动态演示的实现方法,实现了四杆机构轨迹特性、急回特性等多项运动性能的定量与定性分析。多项运动性能的分析结果以图形或动画的形式展现,包括连杆曲线的生成过程、极位构型、运动线图等。该平台有助于建立机构设计参数与多项运动特性的关系,明确行程速度变化系数、极位夹角等指标对急回程度的影响,为复杂机械结构的创新设计奠定基础。

一种杆长可调的多功能铰链四杆机构模型的设计

设计出一款多功能铰链四杆机构,可使不同机构类型在同一模型上实现。阐述了设计原理,完成了杆长调节机构、限位装置、杆长锁紧装置、机架、多功能连接装置、铅笔固定滑块机构的设计,通过数字化模型呈现其功能。

非预定时标设计要求的球面四杆机构刚体导引综合方法研究

通过对标准安装位置的球面四杆刚体导引机构输出的刚体标线进行处理,发现所得的位姿曲线均为圆弧;通过分析位姿特征曲线的形成机制,揭示了位姿特征圆上相邻特征点对应圆心角与机构连杆转角的内在联系,给出了标准安装位置的球面四杆机构设计要求时标补充方法。在此基础上,将该方法推广到一般安装位置球面四杆刚体导引机构中。通过对2维机构安装角度参数和2维机构相对输入角进行优化,实现了一般安装位置的球面四杆刚体导引机构时标的补充,从而借助数值图谱法实现了非预定时标设计要求球面四杆机构刚体导引综合问题的求解。最后,通过算例证明了该时标补充方法的可行性和有效性。

融入互联网手段的平面连杆机构闭环课堂教学设计——以平面四杆机构基本类型的判别为例

融入互联网手段是现代职业教育的发展关键之一,其关键是将互联网手段及内容与课堂教学的有效衔接融合。以2022广州市高等教育教学质量与教学改革工程项目为依托,以平面四杆机构基本类型的判别为例,尝试将互联网手段及内容融入到闭环课堂教学设计中,以期为如何在近机类课程教学过程中有机融入互联网手段及内容提供一种示例与路径参考。

SolidWorks在平面四杆机构教学中的应用

本文总结了SolidWorks软件在平面四杆机构教学中的应用,探讨了“自上而下”设计思想在平面机构虚拟模型创建中的运用,结合Motion分析功能对机构进行运动仿真及急回特性分析。教学实践表明,借助SolidWorks软件教学能促进学生深入理解平面机构,提升课堂教学效果。

含有初始弯曲柔性梁的四杆机构轨迹分析

根据初始弯曲柔性梁的3R伪刚体模型,构建了含有初始弯曲柔性梁的四杆机构的仿真模型,并在ADAMS软件中进行建模仿真,输出伪刚体模型的末端轨迹和末端转角,并和ANSYS软件中建立的刚柔耦合模型输出结果以及基于1R伪刚体模型建立的机构仿真模型输出结果进行对比,可以对3R伪刚体模型进行验证是否可行、优越,为更广泛应用初始弯曲柔性梁打下了坚实的基础。Based on the 3R pseudo-rigid body model of an initially curved flexible beam, the article constructed a simulation model of a four-bar mechanism that incorporates the initially curved flexible beam. The modeling and simulation were conducted using ADAMS software, and the end trajectory and end angle of the pseudo-rigid body model were output. These results were then compared with the output from the rigid-flexible coupling model established in ANSYS software and the output from the mechanism simulation model based on the 1R pseudo-rigid body model. This comparison facilitates the verification of the feasibility and advantages of the 3R pseudo-rigid body model, thereby laying a solid foundation for the broader application of initially curved flexible beam.

基于傅氏级数的球面四杆机构函数综合的代数求解

文中提出了一种可实现球面四杆机构多点位函数综合的代数求解新方法。首先,建立了用傅氏级数描述球面四杆机构输出转角函数的数学公式,然后将由傅氏级数表示的输出转角函数代入球面四杆机构输入输出转角函数方程,经变量代换,分析得到了输出转角函数傅里叶系数与机构设计参数间的函数关系,并据此关系建立了球面四杆机构的函数综合设计方程。求解方程,得到球面四杆机构的设计参数。通过综合设计实例验证了该方法的有效性和可行性。

基于CREO的垂直运动四杆机构伺服化分析

为了实现四杆机构驱动的伺服化,采用Creo对一个垂直运动的四杆机构建立三维实体模型,并在其后处理模块进行仿真分析,再通过搭建惯量计算模型分析它的惯量变化,最后进行电动机惯量匹配和选型。

基于改进型粒子群算法的栽植机四杆机构优化设计

针对栽植机四杆机构优化设计问题,提出了一种基于改进型粒子群算法的优化设计方法进行优化设计:以栽植机四杆机构为研究对象,建立以机构输出角的平方偏差最小化的优化模型;提出自适应权值粒子群算法,并与复合形法、约束随机方向法的优化设计结果进行比较,发现设计结果有了明显优化,验证了该改进型粒子群算法更适用于栽植机四杆机构的优化设计,对于栽植机四杆机构的优化设计具有良好的指导意义。

一种基于优化驱动力矩的四杆机构的设计方法

目前市场上,绝大部分常规电风扇的摇头机构都采用双摇杆机构,风扇在摇头过程中,驱动电机输出扭矩的轴受到交变力的作用,驱动电机和传动机构长期受到交变力,相关轴套易磨损破坏等,导致驱动电机末级齿轮与次末级齿轮间隙进一步加大,易产生齿轮噪音,内部各零件配合进一步变大,使用寿命减短。基于matlab和ansys通过机械原理和有限元受力分析,对机构的设计和受力分析研究,设计更合理的双摇杆机构,优化驱动电机所受交变力峰值和突变,改善齿轮噪音,确保机构运行稳定性,延长驱动电机使用寿命,能有效提高产品可靠性。

再论铰链四杆机构曲柄存在条件不等式

本文根据铰链四杆机构的运动特点，选出一个特殊的三角形，其一边长为变量。通过确定该变量的取值范围，得出铰链四杆机构的曲柄存在条件不等式。此法在铰链四杆机构的一般位置进行研究，较传统方法更具说服力，并且更简便。

平面四杆机构运动精度可靠性分析与数字仿真

通过引入误差随机变量并应用微小位移的线性迭加原理 ,对平面四杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的 3种情况之下 ,对其输出运动误差进行了分析与综合 ;建立了机构运动精度可靠性分析模型 ;利用计算机数字仿真技术 ,考察了机构中杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变对机构输出运动精度可靠度的影响 ,从中获得了一些有意义的结论 .

基于运动精度可靠性的平面四杆机构优化设计

以具有杆长尺寸和铰链间隙误差的平面四杆机构为对象 ,运用微小位移线性迭加原理 ,对机构的输出运动误差进行了可靠性分析 ;建立了以杆长误差和铰链间隙的均方差为设计变量 ,满足运动精度可靠度和设计变量上下限要求为约束条件 ,使机构制造加工费用极小化为目标函数的优化设计数学模型 ;利用外点法和 Powell方向加速法求解 。

直角柔性铰链单平行四杆机构输出位移分析

为了分析直角柔性铰链单平行四杆机构在导向过程中的导向位移及耦合位移,根据其结构的对称性,在对支撑结构进行受力分析和变形分析的基础上建立了单个支撑的半段梁模型,采用椭圆积分法推导了导向梁在大载荷下导向位移及耦合位移计算公式,最后采用有限元方法和实验对理论模型进行验证,并分析了造成理论值、仿真值和实验值之间出现误差的原因.研究结果表明,在柔性梁的弹性范围内,力与导向位移近似成线性关系,与耦合位移成类指数关系,理论值和实验值之间的最大误差分别为5.1%和8.5%;理论、仿真和实验所得的导向位移-耦合位移曲线基本重合.

平面四杆机构近似运动综合的自适应方法

给出了具有二次鞍点意义的近似圆点、近似滑点和近似束点的新定义，提出了简单曲 线的自适应拟合方法和法向误差的统一评价模型，建立了平面四杆机构运动不变量优化综合 的统一数学模型和通用的鞍点规划求解方法。将实现给定位置、轨迹和函数的多种类型平面 四杆机构的近似尺度综合全部归结为寻求相对运动平面上的近似圆点、近似滑点和近似束点 及其组合问题，并在理论上阐明了平面四杆机构运动综合问题存在最优近似解和收敛性算法 。

带有预定时标平面四杆机构连杆轨迹的尺度综合

应用复矢量方法和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数理论建立了在一般位置时平面四杆机构连杆轨迹生成的数学公式，对其轨迹的谐波成分进行了理论分析；讨论了连杆轨迹与连杆转角算子之间的内在联系；推导出了在基本尺寸型通过模糊识别方法确定后机构实际尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式；结合这一思想建立了带有预定时标连杆轨迹尺度综合的步骤和方法；文中最后给出了综合算例。

球面四杆机构近似函数综合的自适应方法

给出了球面运动刚体上具有二次鞍点意义的近似圆点的定义,提出了球面曲线的自适应圆弧拟合方法,把实现给定函数关系的球面机构综合转化为球面上曲线的自适应圆弧拟合逼近问题,建立了球面运动近似函数综合的数学模型和鞍点规划求解方法,由此在理论上阐明了球面四杆机构近似运动综合问题存在最优近似解和收敛性算法。为了克服初始值选取和获得全局最优解等困难,采用了遗传算法的思想,算例表明可行有效。

平面四杆机构综合数值比较法的研究

提出了平面四杆机构综合（包括函数综合、轨迹综合和导引综合等三类基本问题）的数值比较法。在研究了四杆机构的连杆转角曲线和主从动连架杆转角曲线的基本特征后，根据当今计算机的强大的计算、存储、比较、检索与图形能力，对四杆机构综合的三类基本问题提出了相应的转化方法，均可以求出一系列基本满足给定要求的解，而后再根据每类问题提出的约束条件进行优化，得到满意解。利用该软件开发的软件可实现连杆机构综合的自动化与可视化。

瞬心无穷远时近似直线轨迹的四杆机构综合

连杆拐点圆上点附近曲线段与直线之间的近似度很高,工程上常利用其机构作为直线导引机构。针对铰链四杆机构连杆瞬心无穷远时拐点圆不存在,现有的方法不能综合出近似直线轨迹四杆机构的问题,提出瞬心无穷远时连杆曲率叠加原理,根据运动学原理进行分析,推导连杆上任意点曲率计算公式,证明曲率叠加原理的正确性,并得到求解铰链四杆机构连杆两铰链线上零曲率点的图解法。利用图解法能够解决瞬心无穷远时近似直线导引机构的综合问题,从理论上解决了瞬心无穷远时这一特定位置近似直线轨迹导引机构的综合问题。得到的方法简单、直观、适用,是拐点圆理论有力的补充和完善。