变胞抓取机械手设计及空间位置分析

针对古沉船中不同造型的陶瓷器打捞易受损等问题,本文设计了一种抓取陶瓷器的变胞机械手用于打捞3种不同造型的陶瓷器。基于变胞原理设计了变胞机械手结构,采用旋量理论分析了变胞手掌的不同构型下的的运动旋量系以及约束旋量系,求解了变胞手掌的活动度与灵巧性;通过分析变胞手掌不同构型下手指的空间位置,分析了手指的工作平面变化对抓取不同造型陶瓷器的可靠性和稳定性的影响。变胞抓取机械手的可变胞的优点为相关变胞机械手的设计和应用提供参考依据。

基于伪刚体模型法的全柔性机构位置分析

柔性机构是一种依靠构件元素的弹性变形传输所希望运动的机构。具有集中柔度的全柔性机构是其中的一种类型，其特征是机构中传统形式的铰链全部被柔性铰链所代替。对它的研究，近年来也已成为一个热点。为探索这类全柔性机构的运动学问题，首先建立起柔性铰链变形刚度模型。在此基础上，提出了一种扩展的伪刚体模型法，很好地解决了机构的位置正、反解问题。

一种新型三维平移并联机构及其位置分析

基于以单开链为单元的并联机器人机构组成原理 ,设计构造了一种动平台能实现空间三维纯移动的并联机器人机构 ,对其进行了结构特性分析 ;给出了其位置分析的正逆解析解 ,讨论了该机构的输入 -输出运动解耦性 ;

四自由度两模式并联机构结构综合与位置分析

为设计可实现一机多用的并联机构,提出了多模式并联机构的结构类型综合方法以及操作模式分析方法。首先利用方位特征集方法,综合得到一类(640种)具有运动分岔特性的4自由度并联机构;然后从中优选出一种机构进行操作模式分析,分析结果表明:机构处于分岔奇异点时动平台瞬时自由度为5,此时采用冗余驱动的方法可引导动平台通过分岔奇异点顺利到达三平移一转动或两平移两转动模式;最后推导了该并联机构处于上述2种操作模式时的位置正、逆解分析方程,得知位置逆解方程和三平移一转动模式时的位置正解方程均可解析求解。

3T1R并联机构结构设计与位置分析

基于方位特征集理论(POC),设计并研究了一种三平移一转动(3T1R)并联机构。首先,应用方位特征集方法,综合了一批满足功能要求的并联机构;然后,综合考虑实际应用要求,从中优选出一种具有开发潜力的并联机构,分析结果表明:该机构具有全对称性、可折叠性及承载能力强、工作空间大等特点;最后结合实例给出了优选机构的位置正、逆解方程及其求解算法,结果表明:其位置逆解方程可解析求解,且最多存在16组解;而正解方程不能解析求解,且最多存在8组解。

混合型四自由度并联平台机构及其位置分析

为了丰富并联少自由度机器人的机型 ,本文提出了一种能实现空间三维移动和绕 Z轴转动的并联机器人机构模型 ,该模型由三个 TRT分支和一个 SPS分支构成。文中采用螺旋理论分析了它能实现空间三维移动和绕 Z轴转动的机构学原理 ,计算了它的自由度 ;给出了其位置反解的方法 ,推导出了位置正解的封闭方程 。

3RRC并联机器人机构位置分析的通用方法

应用螺旋理论,针对一类3RRC并联机器人机构进行自由度分析,结合矩阵法对其位置正反解进行分析,得出了适用于这一类并联机器人机构位置分析的输入输出方程。利用该方程可方便地对3RRC类并联机器人机构进行程式化设计和分析。

4-PRUR并联机构及其位置分析的差分进化算法

给出1移动3转动(1T3R)对称4-DOF空间4-PRUR并联机构的几何模型,应用螺旋理论分析机构实现1T3R的原理,并讨论输入选取的合理性。根据杆长约束条件,建立机构位置分析的非线性方程组。为改进差分进化算法(Differential evolution,DE)的寻优效率,提出一种基于混沌迁移、最优个体加权处理和群体逃逸策略的自适应双种群差分进化算法(Adaptive differential evolution algorithm with double subpopulations,ADEDS)。将机构位置分析中非线性方程组的求解转化为无约束优化模型,并应用ADEDS求解该问题。数值实例表明,ADEDS能求出并联机构的多组高精度位置正解,并通过位置反解验证位置正解的正确性。

一种9杆巴氏桁架的位置分析

使用复数向量法对9杆巴氏桁架4个回路建立几何关系,列出矢量方程组并转化成为复指数形式.首先使用结式对4个多项式方程直接消元,得到1个一元52次的多项式方程,再用辗转相除法求其他3个变量,在此过程中发现了6个增根.分析了产生增根的原因并提出了消元过程中避免增根的改进措施,即寻找相关向量之间的关系,在消元过程中降低变量的次数,直接得到一元46次方程.最后通过一个算例,验证了这种巴氏桁架的解析解的数目为46.

基于同伦法的对称并联机器人机构位置分析

采用同伦法对具有对称结构的并联机器人机构 (6 - 6 SPS Stewart)进行了位置分析 ,建立了该对称并联机器人机构位置分析的数学模型 ,以结构参数和杆长变量作为修正系数 ,构造了一种新的系数同伦方程 .针对目前同伦法跟踪过程中的路径交叉问题 ,研究了同伦方程的复常数对路径跟踪的影响 .提出了复常数的选取原则 .采用同伦方程可以快速得到具有不同结构参数的对称结构的 6 - 6

一种新型虚轴机床的结构设计与位置分析

提出了以四自由度空间并联机构作为主进给机构,辅以双向移动工作台实现多坐标数控加工的一种新型虚拟轴机床的结构设计方案。该虚拟轴机床具有工作空间大、灵巧性好、位置与姿态解耦等优点。计算了主进给机构的自由度,给出了位置反解的方法,推导了位置正确的封闭方程,并给出了数值实例。

一类新型三平移并联机器人机构的位置分析

分析了一类新型三平移并联机器人机构 ,求得其正逆运动位置的解析解 .较之已有的三平移并联机构 ,此类机构不仅位置分析解数低 ,求解容易 ,而且正解还具有一定解耦性 .机构运动的解耦性与机构的拓扑结构、尺度型、主动副的选择等多种因素有关 .本文研究的新机构采用特殊的几何配置极好地解决了并联机构多支路对称布置时不利于解耦、易多出非独立输出运动项的弊端 .同时 ,发现C ,P副的采用可降低运动求解特征数 (方次 ) ,而将C副中的线性移动作为主动输入时其解耦程度优于将旋转运动作为主动输入 .机构运动的解耦性为并联机器人的实时控制与规划提供了有利基础 .

一种新型四自由度并联平台机构及其位置分析

提出了一种能实现空间三维移动和绕 z轴转动的并联机器人机构模型——空间4- TRT并联机构。文中采用螺旋理论分析了它能实现空间三维移动和绕 z轴转动的机构学原理 ,计算了它的自由度 ;给出了其位置反解的方法 ,推导出了位置正解的封闭方程 ,并进行了数值验证。

两平移一转动并联机构位置分析及运动学仿真

设计提出了一种两平移一转动并联机构,进行了结构学分析,包括其自由度计算及输出运动类型分析;给出了位置分析的正、逆解。通过SolidWorks及与其无缝集成的运动学分析模块—Cos-mosMotion,开发了该机构的三维实体模型并进行了运动学仿真。分析表明,该机构的位置分析求解容易,易于实时控制,可广泛应用于工业装配机器人、微动机器人、虚拟轴并联机床和多维减振平台等领域,同时验证了该机构的正确性。

新型两平移一转动并联机构位置分析及运动仿真

提出了一种两平移一转动并联机构,进行了结构学分析,包括其自由度计算及输出运动类型分析,给出了位置分析的正、逆解。通过SolidWorks及与其无缝集成的运动学分析模块——COSMOSMotion,开发了该机构的三维实体模型并进行了运动学仿真。分析表明该机构的位置分析求解容易,易于实时控制,可广泛应用于工业装配机器人、微动机器人、虚拟轴并联机床和多维减振平台等领域,同时验证了该机构的正确性。

新型三转动并联机构的位置分析及其运动仿真

根据并联机器人机构结构综合理论,设计构造一种能实现空间三维转动的三自由度并联机构,该机构由三条PSS支链组成,在结构上具有良好的对称性。通过对三个距离约束方程构造D ixon结式导出了位置正解输入输出方程,得出8组位置正解。借助Pro/E软件,对虚拟并联机构平台进行运动仿真,得到了位姿变化曲线,验证了理论分析的正确性。

3-P⊥R//4r//R型三维平移解耦并联机构及其位置分析

基于以单开链为单元的三维平移并联机构 ,设计构造了一种 3 P⊥R/ / 4r/ /R型三维纯移动的并联机器人机构 ,进行了机构运动确定性分析及运动输出特性分析 ;给出了其位置分析的正、逆解析解 ,讨论了其运动参数的取值范围及实例计算 ,并分析了该机构的输入 输出运动解耦性。该机构仅由转动副组成 ,便于制造安装 ,动力综合性能好 ,为虚轴机床、机器人、虚轴坐标测量机提供了新型实用机型。

基于Dixon结式的一种9杆巴氏桁架位置分析

将D ixon结式运用到基本运动链的位置分析中,完成了一种对称型非平面的9杆巴氏桁架的位置分析的研究,首次给出了这种巴氏桁架解析解的个数.结合矢量法和复数法建立了4个几何约束方程式,使用D ixon结式构造22×22的D ixon矩阵,对两列提取公因式后展开矩阵的行列式得到一元64次多项式方程,回代过程中去掉6组增根后得到58组解.为了对结果进行验证,使用同伦连续法对同一个数字算例进行计算,两种方法得到结果一致,说明这种巴氏桁架的装配构形数目是58.

平面两自由度七杆机构位置分析的符号解

应用数学机械化方法和计算机符号处理技术，对平面两自由度七杆机构位置分析问题进行了符号求解，该法通过对变量的排序、多项式分组、约化、构成基列、求余等运算，将一组非线性多项式方程化简为一个同价的三角化方程组，导出了单变量的８次代数方程，得到了封闭形式的解析解，并给出一个数字实例来说明这种方法。