大变形柔性转动副结构设计与柔度分析

目前运用较多的柔性运动副基本上只能产生微细变形,适用于微动领域,缺少能产生宏观尺度变形的柔性运动副。在弹性曲板变形理论的基础上设计出一种新型柔性转动副,可以满足宏观尺寸下的变形要求。通过理论分析建立其柔度矩阵,分析其转动刚度与转动误差,利用Matlab进行了理论计算,并进行了Ansys软件仿真与实体模型试验。结果表明:理论计算与仿真的转动刚度相对误差为5.6%,转动误差相对误差为3.4%,通过试验验证了转动刚度和转动误差相对角度变形的变化规律,说明对该新型大变形柔性转动副的柔度分析正确。

一种六自由度上肢康复机器人的结构设计及运动学分析

为解决现有上肢康复机器人功能单一以及结构复杂的问题,提出了一种6-DOF外骨骼式上肢康复机器人,建立了康复机器人的运动学模型,通过D-H变换对其正向运动学和逆向运动学进行求解.运用Pro/E对康复机器人进行三维建模,通过Mechanism/Pro导入ADAMS/view中进行运动学仿真,得到机器人末端位移的仿真曲线和理论曲线一致,验证了理论推导的正确性,进一步仿真结果证明该方案具有较好的运动特性.

一种高频柔性并联振动台的型综合与运动学分析

在以并联机构为主体机构的高频柔性并联振动台中,主体并联机构的运动学性能直接影响和决定振动台的激振性能。利用旋量理论综合出了一种新型三平移3-PPRR空间并联机构,并对其进行了自由度、主动副判定和运动学位置分析,利用MATLAB软件对其理论计算进行了建模仿真计算,通过Pro/E软件和ADAMS软件联合仿真对并联机构进行了自由度和运动学位置解验证。

基于高频柔性并联激振台柔性转动关节的加工误差分析

柔性关节因其结构上的优越性已逐步取代传统刚性关节被运用到高频激振领域中.加工误差是一类不可避免的误差,其对柔性铰链工作性能产生了一定的影响.在分析柔性铰链宽度制造误差等5类结构参数误差的基础上,运用Paros J刚度计算公式和Smith S T的误差分析方法建立了加工误差模型,并运用有限元方法模拟了柔性铰链在实际工作条件下的受力变形状况,发现不同的加工误差对柔性关节的刚度影响程度不同,其中厚度误差的影响最大,验证了加工误差模型的准确性.

一种新型柔性铰链的转动刚度推导与验证

设计了一种基于圆弧型薄板结构的柔性铰链,以力学与微积分相关理论为基础,给出了该结构转动刚度近似计算公式的推导过程,并用Matlab绘制了曲板内径等3个关键参数对其转动刚度的影响程度曲线,然后依靠有限元软件Ansys给出了转动刚度的仿真计算公式。最后对实体样件进行了刚度测试,验证了其解析模型和仿真模型的准确性。

一种基于并联机构的2R-1T运动平台设计

介绍了1种基于并联机构的空间一平移二转动的三自由度运动平台,该运动平台是以相互垂直分布的(P-R-C)、(C-R-C-R)支链与1条(P-H)支链通过并联组合而成。通过计算,得出了该机构的自由度以及运动学正、反解的理论表达式。利用PRO/E对机构进行建模,通过Mech/Pro模块导入ADAMS/View模块中进行仿真。分别在机构的移动副和动平台上施加运动,通过计算机模拟,分别得到该运动平台以及三条运动支链随时间变化的轨迹,并与使用MATLAB软件进行的理论计算结果进行对比,结果显示得到的位置曲线完全相同,证明了该平台位置运动的正确性。

一种三自由度全柔性并联微动激振台的设计

根据工程多维振动模拟的需要,设计了一种非对称全柔性3-RRRP微动并联激振台机构。在普通非对称3-RRRP并联机构基础上,将机构中的普通关节全柔性化,形成新型全柔性微动并联机构,在全柔性并联机构的主动件处施加单自由度的压电陶瓷激振器,设计出全柔性的多维微动激振台,经理论分析,发现该振动台具有三平移的微振动模拟输出。最后,对之进行了ADAMS软件仿真模拟,模拟结果显示,此种全柔性多维微动激振台可以以单层结构实现不同方向单自由度的平动振动模拟,也可以实现多维(二自由度或三自由度)微动振动的模拟输出,且激振输入与振动输出运动学完全解耦,具有相同的振动规律与振动频率,容易控制。