水下变自由度变胞机构结构及应用研究

提出了变自由度变胞机构结构的3种分类,从8个方面总结了变胞机构的结构特征。研究了变自由度变胞机构的自由度,基于自由度计算公式,研究了从构态i到构态i+1机构相邻两构态的第二类自由度按增加的变化规律。设计了一种新型的刚柔体变胞机构,为研究水下环境的变胞机构动力学、适应变胞控制和姿态优化控制算法及姿态平衡控制算法奠定了坚实的基础。

3-PUU三维平动并联机器人的位置分析及其仿真

提出了一种具有三角形平台的3-PUU并联机器人机构。证明了该机构在初始位置和一般情况时,机构做三维平动。运用解析几何中的坐标变换和投影,得出一种有效求解位置反解的新方法,通过MATLAB软件对该方法进行了仿真和验证。3-PUU三维平动并联机器人作为圆形平台并联机器人的一种异构形式,其操作灵活性和运动性能都有较大的改善。该机构可用于快速夹持、移动和组装等方面。

三平移并联机器人机构的精度分析

针对一种具有相似平台的3TPT型三平移并联机器人,根据该机器人的位置反解方程,利用全微分理论建立了该机器人精度分析的数学模型;通过计算机仿真研究了机器人的驱动杆杆长误差、结构尺寸变化和位姿变化对机器人精度的影响,为该机器人机构的实际误差补偿与控制提供了理论依据。

基于变胞原理的变自由度机构拓扑型分析

变自由度机构是一类具有特殊用途的机构。根据自由度的变化规律对变自由度机构进行了分类;利用变胞机构原理和拓扑理论对变自由度机构自由度的变化过程进行了构态变换描述。提出了一种对不同类型的变自由度机构进行拓扑型分析的“杆-杆”合并的新方法,由于把机构的型分析问题转化为矩阵计算,该方法可推广应用于更复杂的问题,并有利于在计算机上进行机构型分析。通过实例对该方法进行了验证。

4-PTT并联机构位置正反解与工作空间分析

提出了一种能实现空间三维平动和绕Z轴转动的4-PTT并联机构。运用解析几何中的坐标变换与投影理论,求得了该机构位置反解的显式表达式,给出了求解位置正解的方法,并进行了数值验证;采用极坐标搜索法确定了该并联机构的工作空间边界点,并利用Matlab和LabVIEW软件编程,分析了定姿态下工作空间的边界以及三维立体形状。研究表明该机构的工作空间具有边界光滑、体积大、无空洞以及截面形状规则等优点,适用于工业装配机器人、虚拟轴并联机床、多维减震平台等领域。

3-RPC并联机器人的运动轨迹规划与仿真

对一种具有四角平台的3-RPC并联机器人进行了结构分析,应用并联机构逆运动学分析理论,对并联机构动平台的运动轨迹规划进行了推导,提出了3-RPC并联机构的运动学反解计算公式,进而确定了动平台上某一点按预期轨迹运动时应在原动件上设定的运动规律。借助UG创建了该机构的装配模型,通过ADAMS仿真对所规划的运动轨迹进行了验证。

空间非对称全柔性三平移并联机器人机构性能分析

运用型综合单开链理论对新型非对称全柔性机器人机构的型进行了分析综合,并通过ADAMS软件进行了运动输出类型的验证;对该机构的运动学的位置正解进行了理论分析,得出机构运动的位置正解方程,对理论分析的结果也进行了仿真模拟;型综合与仿真结果证明机器人机构仅能实现三维的平动;位置正解理论分析与运动学仿真结果显示机构具有良好的运动解耦特性.为全柔性并联机器人机构的运动控制的易操作性打下坚实的理论基础.

4-TPT与其变拓扑结构并联机构的特性

给出了并联机构具体可行的变拓扑结构途径。以4-TPT并联机构为例,以其串联分支为基础,依据螺旋理论研究了其中一种变拓扑实现形式,得到了数量众多的对称型与非对称型变拓扑结构并联机构。通过对该类变拓扑结构并联机构特性进行的分析、研究和对比,表明变拓扑结构并联机构的工作空间与灵巧度性能指标有了显著提高。

3-PRPS并联机构的位置正解及应用研究

以3-PRPS并联机构为研究对象,以机构上平台3个顶点之间的长度为约束条件,建立约束方程,研究该并联机构正解的封闭解形式,并求解了机构的全部位置正解。基于3-PRPS并联机构自身的结构特点,运用向量之间的内积与外积,求解了机构的位置反解。对正反解的研究结果进行了数值验证,正解的计算结果与反解的计算结果相吻合。最后,研究了该机构在车船用并联机构减振平台方面的应用,并进行了运动学仿真,仿真结果表明该机构具有良好的减振性能。

新型3-RRC并联机器人机构精度分析

根据三平移并联机器人机构运动学位置反解,利用微分理论建立了该并联机器人机构的精度模型.通过计算机仿真,分析了主动副的转动误差、结构参数误差和位姿变化对机器人机构精度的影响,为该机器人机构实际误差补偿与控制提供理论依据.

3-PRC并联机构的运动轨迹规划与仿真

利用螺旋理论对具有三角平台的3-PRC并联机构进行了运动性分析,应用并联机构逆运动学分析理论,对3-PRC并联机构动平台的运动轨迹进行了分析研究。由齐次坐标变换公式推导出其运动学反解计算公式,进而确定了动平台上某一点按预期轨迹运动时应在原动件上施加的运动规律。最后,借助UG创建了该机构的装配模型,通过ADAMS仿真对所规划的运动轨迹进行了验证。

基于拓扑理论的变自由度机构分析与设计

在分析变自由度机构功能的基础上,应用拓扑理论对该类机构自由度变化的过程进行了构态描述,并对变自由度机构自由度变化前后的机构结构进行了分析和对比,找出了影响运动链结构变化的规律,从深层次揭示了变自由度机构的结构特点,同时为变自由度机构的综合、选型和应用提供了理论依据。根据变自由度机构的特点综合出该类机构的设计步骤,并设计了一种新型的机械抓手机构。

新型3-PRRS并联机构的位置正反解分析

对新型六自由度3-PRRS并联机构进行运动学分析,推导了解析形式的运动学反解,利用封闭解法研究其运动学全部正解。根据每条支链2个转动副对动平台的不同影响,通过坐标变换和引入角度变量φi,得到动平台3个铰链点坐标;以这三点之间的固定长度为约束条件,建立约束方程,得到以φi为变量的3个超越方程,通过消元法得到16次线性代数方程;利用MATLAB软件编程求解全部位置正解。应用算例对位置正反解进行了数值验证,正解结果与反解结果吻合。研究结果为应用于虚拟轴并联机床的新型3-PRRS并联机构的尺度综合、奇异位形分析、输出误差分析和轨迹控制等方面的研究奠定了基础。

非对称三平移并联机构的运动条件设计

在分析三平移并联机构结构组成、运动输出特点的基础上,用螺旋理论的方法研究了并联机构实现三平移的必要和充分条件,根据实现三平移的运动条件及机构支路的结构特点,设计了一种新型非对称的三平移并联机构。该机构具有良好的运动解耦性、易控制、加工简单等特点,该研究亦为三平移并联机构的分析与综合打下了基础。

基于广义被动链的非对称3TnR并联机构的构型综合

基于被动链原理和力偶支链特点,提出了一种简单而有效的非对称3TnR(n=0、1、2)并联机构型综合方法。为此,首先定义了力偶支链和无约束支链,并列举了两类支链可能的支链类型。然后,结合被动链原理和机构运动的影响因素给出非对称3TnR并联机构型综合原理,并以综合3T1R并联机构为例,研究了该类机构型综合步骤,且综合出三种新型3T1R并联机构。最后,通过对新机机构进行仿真分析,验证了该机构型综合方法的正确性和有效性。

一种基于PR驱动的6自由度并联机构设计与仿真

基于广义等效KP旋量系设计了一种新型3支链6自由度并联机构3-PRRS,机构采用PR驱动方式。介绍了机构的设计过程,分析了机构的输入合理性,求取了机构的位置反解,并通过仿真验证了机构设计的正确性和有效性。

一类变拓扑并联机构轮胎成型鼓研究

针对轮胎成型鼓平面张折机构,对其折鼓结构进行分析计算,研究成型鼓在工作过程中拓扑结构变化规律。根据变拓扑原理研究成型鼓机构自由度和拓扑结构的变化特性,对机构进行运动学分析,给出鼓瓦轨迹运动方程。结合变拓扑结构机构的运动特性分析,提出基于并联机构折鼓的新型成型鼓机构,列举出可实现轮鼓运动轨迹的并联机构构型,对轮胎成型鼓的折鼓方式及其控制方式予以改进。最后在综合出的一类可用于轮胎成型鼓的机构构型中选择一种支链结构,利用UG软件对该成型鼓机构进行仿真建模。

基于变胞原理的并联机构微小化设计

研究了变胞机构及其变胞机构原理,结合现有的微细加工技术,根据空间并联机构微小化设计准则,提出了基于变胞原理的微小化空间并联机构设计的方法.针对组成空间并联机构的单开链形式,在满足空间机构微小化设计准则时,提出了运动副间的配置条件.应用螺旋理论和现有的加工方法,对机构的微小化设计进行了实例分析,为机构的微小化加工打下了坚实的基础.

圆形件静平衡机设计与应用

介绍了圆形件静平衡机的结构特点、工作原理及软件系统的设计，并介绍了有关使用知识和测试结果。

面向车辆行业的全日制专业硕士实践能力培养与实践

从全日制专业硕士研究生教育的培养目标出发,分析了目前国内全日制专业硕士研究生教育存在的问题,提出通过优化培养方案和质量评价体系、坚持做好3个结合和落实4项保障等措施,提高面向车辆行业的全日制专业硕士实践能力,基本达到了具有较扎实理论基础和解决工程问题的实践能力、创新能力和综合应用能力的培养目标。