三自由度3-RPS并联机器人机构的运动分析

讨论了具有三自由度的３－ＲＰＳ并联机器人机构的运动分析。在这种机构操作器平台的六个运动位姿参数中，只有三个是独立的，而其它三个参数不是独立的。因此，这种机构的雅可比矩阵是一长方阵，这就是这种机构的运动分析的难点所在。本文根据这种机构的结构特点，给出了操作平台的输出运动参数的三个运动约束方程，并且建立了三个独立输出运动参数和三个独立运动输入参数之间的速度和加速度关系的显式数学模型。

三自由度3－RPS并联机器人操作器的瞬时独立运动分析

讨论了具有三自由度的３－ＲＰＳ并联机器人机构的独立运动及其与机构结构设计的关系。根据这种机构的结构特点，给出了操作平台的输出运动参数的三个运动约束方程，并且建立了三个独立输出运动参数和三个独立运动输入参数之间的一阶速度影响系数矩阵的显式数学模型，分析了机构的独立运动与机构结构设计的关系，并给出了这种机构的操作平台的瞬时运动螺旋的确定方法。

并联机器人误差敏感系数及其在工作空间内的分布

提出了衡量并联机器人操作精确程度的指标———误差敏感系数 ,并给出了其在工作空间中的分布情况 ,这样不需知道每一结构参数的制造误差及输入参数的误差 ,就可以了解机器人在工作空间中哪些区域工作时操作精度高 .

三阶螺旋系主螺旋识别的解析方法

讨论了三阶螺旋系的平面表示法，并在此基础上提出了基于二次曲线分解理论的三阶螺旋系主螺旋识别的解析方法，为进一步研究三阶螺旋系的特性提供了重要的理论工具。

滑动轴承动力系数识别的广义逆矩阵法

讨论了一种滑动轴承动力系数实验识别的广义逆矩阵法，滑动轴承动力系数不是可以直接测量的物理量，它们只能从测得的转子－轴承系统的动态响应函数中采用参数识别方法求得．因此一种有效的参数识别算法在轴承动力系数的测试中起着十分重要的作用，本文提出的广义逆矩阵识别方法具有高效、简单和可靠等优点．文中给出了一个数值实例以证实本方法的有效性．

连续体并联抓取机器人的结构设计及运动学分析

为扩大并联机构在抓取操作领域的应用,提出一种非刚性的连续体并联抓取机器人,并对其进行了结构设计及运动学分析.相较于传统的刚性并联机器人,连续体并联抓取机器人以弹性杆式的连续体结构作为运动支链,具有更高的运动柔顺性;末端抓取装置采用远程驱动,使机器人在结构上更具轻量化.运用等效D-H法建立了机器人的运动学模型,求解了正、逆解及雅克比矩阵,并利用Matlab绘制其工作空间.在三维建模的基础上,利用Adams进行了机器人虚拟样机的运动学仿真.结果表明:三自由度的连续体并联抓取机器人具有较大的工作空间和良好的运动性能,能够实现大范围抓取操作任务.

基于仿人并联手指机构的机器人灵巧手设计与性能研究

为满足工业上对机器人灵巧手灵巧度高、承载能力强和精度高的要求,提出一种具有2T1R运动类型的仿人并联手指机构,并设计一种基于仿人并联手指机构的机器人灵巧手.对并联手指机构进行了自由度、运动学的分析,并用Adams对运动学分析进行了验证;利用机构的约束条件,确定了并联手指机构的工作空间;根据所建立的雅克比矩阵,研究了并联手指机构的奇异性与灵巧性,分析了力的传递性质;建立了灵巧手的抓取模型,分析了灵巧手协调操作的自由度、运动学和空间.通过研究分析,验证了灵巧手可行性与实用性,运动及性能方面可以满足工业生产的需求.

滑动轴承动力系数计算的压力扰动法

本文讨论了滑动轴承的动力学系数计算的压力扰动法,通过对雷诺方程施加压力挑动,并采用有限差分法求解油膜的压力和压力对轴颈振动位移和振动速度的偏导数,对压力偏导数的积分就可以直接求得油膜的四个刚度系数和四个阻尼系数,本方法具有计算简单和精度较高等优点。

基于功能仿生并联机械腿的全向步行机器人

基于运动功能仿生设计了一种新型三自由度耦合并联机械腿并且应用到足式全向步行机器人当中,并对机器人整机性能进行了研究分析.首先,建立了运动学模型,应用几何法分析了运动学正逆解,利用逆解搜索法得到了可达工作空间.然后,采用虚功原理计算了驱动关节静力矩,规划了四足机器人的全向步态和足端轨迹.最后,完成了虚拟样机仿真分析并制作了原理样机,进行了样机的步态实验.通过分析可知:机构具有良好的稳定性和加速度连续性,其足端具有2R1T三自由度的运动特性;全向运动可以有效地解决在空间受限制的情况下无法完成转向的问题.

一种并联多指灵巧手的设计与运动学分析

针对串联灵巧手的不足,利用并联机构的优势,设计并分析了一种新型多指灵巧手。根据构型综合方法,提出了一种三自由度的并联手指机构并对其进行运动学分析;基于手指机构的构型,设计出相适应的手掌,将其组合成多指灵巧手;分析并联多指灵巧手抓取能力和可达工作空间,与串联灵巧手的性能进行对比。结果表明,以并联机构设计的多指灵巧手具有良好的运动性能和工程应用前景。

可变阻抗滑动轴承的动态特性及其对转子不平衡响应的影响

讨论了可变阻抗滑动轴承的工作原理、理论模型及其油膜动力学系数的计算方法，并分析了由可变阻抗滑动轴承支承的转子不平衡响应，结果表明这种轴承有可在机器运行条件下有效地改变系统临界速度和不平衡响应幅值等动力学特性。

滑动轴承动静态测试精度分析

受传感器和仪器仪表测量精度的影响．在测试滑动轴承的静态参数和动态系数时会引入一定的测量误差为了对影响这一测量误差的随机因素进行分析．采用随机误差分析理论建立了滑动轴承的载荷量系数及动力学系数的随机误差模型．并分析了影响测量误差的随机因素．最后给出了对一特定测试系统的轴承载荷量系数和动力系数的测试随机误差．

可变阻抗滑动轴承的动力系数计算

本文讨论了具有两个动力缓冲器的可变阻抗滑动轴承的动力学系数及其计算方法，建立了基于Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程和流量连续性原理的油膜压力分布理论模型，并提出了这种轴承油膜的线性动力学系数计算的压力扰动法。理论分析结果表明这种轴承可以在运行条件下有效地改变其油膜的动力特性，为这种轴承的实际应用提供了必要的理论基础。

机器人通过奇异位形的控制方法

机器人通过奇异位形时的可行运动求解及如何准确地跟踪和实现给定的运动轨迹是机器人技术中急待解决的关键技术问题。该问题的解决对扩大机器人的应用范围、提高操作精度、灵活性和运动学及动力学性能都有着十分重要的实际意义 。

可变阻抗滑动轴承动力系数的试验测试

讨论了可变阻抗滑动轴承动力系数的试验测试和识别方法，滑动轴承的动力系数不是可以直接测得的物理量，它们只能从测得的转子—轴承系统的动态响应函数中采用参数识别的方法求得．本文首先描述了用于测试的试验装置的组成和测试程序，然后讨论了从测得的系统频率响应函数中识别动力系数的模态分析方法，最后讨论了测试结果．文中的结果证实了可变阻抗滑动轴承动态特性的可调性能．

滑动轴承动力学系数的实验测试

滑动轴承的一个非常重要的特征是其在动态载荷下所具有的油膜柔性,这一特性影响着转动机械的临界速度、不平衡响应和动力学稳定性等。1925年Stodola首先发现了油膜的这一特性,他认识到油膜不是刚性的,而是像一组弹簧和阻尼器,并且它们的特性取决于轴承的几何尺寸、转子的速度以及栽荷等。

基于运动限定机构的可重构并联机构设计

分析在特殊杆长条件下一种运动限定机构的运动特性。在不同的构型下,运动限定机构可以分别执行一个转动加一个平移运动、一个平移运动、一个转动运动。将运动限定机构与具有两个转动和两个移动运动的串联支链相结合,设计出一类具有可重构特性的混联支链。基于李群理论,得到了混联支链在不同构型下运动的群论表达式。利用三条同样的混联支链连接动平台和定平台,得到了一类新型可重构并联机构。当所有混联支链中的运动限定机构处于奇异位置时,可重构并联机构具有瞬时的6自由度。通过控制运动限定机构运行至不同的构型,可重构并联机构能切换至不同的自由度模式,可以执行四种不同特性的3自由度运动。

一种新型并联机构的运动分岔特性及运动学分析

将一种四杆运动限定机构引入并联机构支链的设计中,得到一种具有运动分岔特性的并联机构。当机构处于运动分岔点时,动平台具有瞬时的6自由度。通过驱动运动限定机构执行不同的运动,机构可以演变成具有不同自由度特性的构型,包括三移动构型,三转动构型,两移动一转动构型和两转动一移动构型。基于螺旋理论,采用刚化驱动的方法,分析驱动选取的合理性,机构在各个构型下的运动以及构型间的切换可以通过六个固定在基座处的电动机实现。分析并联机构在不同构型时的运动学正反解,结果显示该机构三个方向上的移动彼此独立,且移动运动和转动运动是解耦的。对模型进行运动仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。给出机构在一种一般构型下的工作空间。

4-RRS冗余球面并联机构的静力学与刚度分析

为提升球面并联机构的承载能力,提出一种4-RRS冗余球面并联机构。给出4-RRS冗余球面并联机构的构型设计。然后,建立机构的静力学模型。在锁定驱动关节的情况下,通过互易积运算求解支链作用于动平台上的反螺旋力系。基于建立的静力学模型,得出了各个关节的受力情况和各条支链的变形情况。以实例求解了冗余和非冗余情况下,支链关节受到的最大力和力矩。冗余时支链关节受到的最大力和力矩小于非冗余的情况。对机构进行刚度分析。构造机构的柔度矩阵,得出动平台中心点在受力时的广义位移。以实例对比冗余与非冗余机构的刚度与受力性能,得出了冗余时动平台的广义位移小于非冗余的情况。

风力机专用翼型综合优化设计方法

为了得到拥有优良气动特性且低噪声水平的风力机专用翼型的轮廓线,提出了翼型多工况点多目标综合优化设计方法。该方法应用Bezier曲线对翼型的轮廓线进行参数化表达,并推导出由翼型离散数据点反求Bezier曲线控制点的一般方程。基于翼型噪声预测半经验模型,采用XFOIL计算翼型的气动性能,结合遗传优化算法得到优化翼型。以美国NREL风力机翼型S834为初始翼型,对多工况多目标权重分配方案进行综合设计。研究表明,相对于初始翼型,优化翼型在主攻角范围具有更好的气动性能和声学性能。