一种新型串联中医推拿机械臂的机构综合和工作空间分析

针对中医推拿的按、揉、滚、振4种推拿手法,从型综合方面对推拿机器人机械臂进行结构设计,采用Denavit-Hartenberg法,通过齐次坐标变换,建立了机械臂的运动学模型,并对其正运动学方程进行了求解。基于图解法对推拿机械臂工作空间进行分析,得知推拿机械臂大小臂长度应相等。同时,基于蒙特卡罗原理,通过MATLAB编程对六自由度推拿机械臂的工作空间进行了数值解的描绘,结果表明,推拿机械臂的工作空间内部工作点密集且分布均匀,满足推拿动作高效作业的要求。

一种新型的串联中医推拿机械臂的运动学分析

针对中医的按、揉、滚、振4种推拿手法,进行了运动学和动力学特征的分析,基于分析结果进行了机械臂的选型,提出一种新型的混合型推拿机器人,并对该机械臂的运动学正反解进行了计算和分析。利用Pro/E对机械臂进行建模,通过Mechanism/Pro模块导入ADAMS/view模块中进行运动学仿真与分析。结果表明该机械臂能较好地模拟中医推拿师的推拿动作,且具有良好的运动特性。

搅拌滚筒内非牛顿流体的流场分析

针对混凝土这种典型的非牛顿流体中的宾汉流体,建立了其本构方程和流体力学模型.以有限元为依据,应用计算流体动力学技术,基于k-ε模型,利用Fluent软件计算了预拌混凝土在搅拌滚筒内的三维流场,数值模拟搅拌叶片螺旋角为73°时流场的流线和轴向出料速度,较为真实地反映了混凝土在滚筒内搅拌的实际情况.通过与搅拌叶片螺旋角为66°和80°的搅拌滚筒内流动的模拟计算比对,表明螺旋角为73°的叶片的搅拌性能和出料速度均优于其他螺旋角的搅拌叶片,能满足搅拌运输车的搅拌滚筒对拌料匀质、送料连续和低动力消耗的要求.同时进行了相应的试验比对,验证了模拟分析的正确性.该搅拌筒内非牛顿宾汉流体混凝土流动的数值模拟,表明基于k-ε模型的CFD数值模拟方法可以用于搅拌筒内混凝土这种非牛顿流体的搅拌过程的分析.

两种新型并联机构的自由度及运动特性分析

提出了两种新型四自由度并联机构,介绍了螺旋理论在求并联机构自由度和运动特性分析中的应用,用螺旋理论分析了3-PSS/PS和3-SPS/PS并联机构的自由度及其运动特性,并在ADAMS软件中验证了机构自由度的正确性。