三自由度3-RPUR并联机构性能指标分析及优化设计

基于性能图谱对一种具有良好性能的3-RPUR并联机构性能指标进行了研究,并对机构进行了优化设计。首先建立该并联机构的空间模型,然后绘制了该机构的可达工作空间、全域条件数和全域速度的性能图谱,并对其进行了分析。根据分析结果,可以按照不同的工作需求来优化机构的结构参数。最后以将该机构应用于搬运机器人为例,基于性能图谱对该机构进行了优化设计。

平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计

机器人机构参数的设计是极其复杂的难题。研究一种平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计方法,首先建立了该并联机器人机构的空间模型,在此基础上探讨了该并联机器人机构的工作空间性能指标与杆件尺寸之间的关系,并绘制了相应的性能图谱,这些图谱是该并联机器人的机构设计的重要参考依据,该方法为实现并联机器人机构设计的计算机辅助设计提供了一种简单、有效途径。

一种平面二自由度并联机器人速度性能与运动学参数关系研究

以一种平面二自由度并联机器人为研究对象,在已有机构的基础上,对其进行了改进,提出了一种具有较小运动惯量且可实现运动平台平动的新型平面二自由度并联机器人机构。不同于已有的研究方法,综合考虑了机器人的输入和机构尺寸作为机器人运动学参数,应用空间模型理论建立了机器人机构的设计空间。在设计空间内计算机器人全域速度性能指标,绘制了机器人速度性能图谱,在此基础上探讨了机器人速度性能与运动学参数之间的关系。结果表明:速度极小值η_(vmin)和速度极大值η_(vmax)随r_1的增大而减小,即r_1越小,速度性能越好;随r_2的增大而增大,即r_2越大,速度性能越好;在0<r_1≤1.5且0.7≤r_2<1.5的区域内η_(vmax)和η_(vmin)值较大,机器人具有很好的速度性能。速度性能图谱有助于该机器人机构的性能评价与优化设计。

基于Python的儿童脑图谱工具箱的设计与实现

在完成了儿童功能性脑图谱的构建后,需要考虑的问题就是如何将它直观地呈现出来。目前,已经有适用于打开和呈现NIFTI图像文件的Python模块或是MATLAB工具包。但是,他们对于不熟悉脚本操作和编程的研究者来说不是很方便,需要经过专门的学习才能运用自如。我们考虑开发一个基于Python的工具箱来适配儿童功能性脑图谱的呈现和后续的分析,用户可以直接在GUI界面上进行点击即可完成自己的研究操作,避免直接与脚本进行交互,方便了没有编程基础的用户的使用。

基于性能图谱的双肘杆伺服压力机杆系全局优化设计

研究了双肘杆伺服压力机的杆系优化设计方法,提取杆系尺寸参数与性能指标的关系,在有界尺度空间内绘制性能图谱,以滑块在工作行程内机械增益最大和力均载变化波动量最小作为优化目标,选取最优解域,再采用复合形法,进行杆系尺度全局优化设计.优化后各构件的质心加速度曲线有明显改善,减小了双肘杆各运动副的冲击载荷,提高了冲压质量,从而为双肘杆伺服压力机的杆系尺寸设计提供了有效方法.

长撑杆抓斗静力学性能分析及参数优化

针对港口上常用的长撑杆散货抓斗,分析影响抓取性能的参数,根据抓斗结构建立了无量纲空间尺寸模型,进行了静力学分析,提出以最小抓取力矩为静力学计价指标,并绘制了性能图谱。根据性能图谱建立了多变量非线性优化模型,应用matlab遗传算法工具箱进行了求解,对抓斗的几何参数进行了优化设计,修正了传统依靠经验设计的抓斗参数,提高了抓斗的抓取力矩,从而提高了抓斗的抓取性能和效率,结合实例对模型的有效性进行了验证分析。

并联六自由度微动机器人机构的设计方法

并联机构的对称性、高精度和高刚度等优点使其适合作为微动机器人机构 ,因此并联机器人的分析与设计理论和方法可推广应用于微动机器人。研究微动机器人机构的设计方法 ,建立了并联六自由度 Stewart微动机器人的空间模型 ,并分析了该微动机器人的机构尺寸与性能指标的关系 ,得到了各向同性、刚度性能图谱 。

平面三自由度并联机器人理论工作空间与机构尺寸关系研究

以一种平面三自由度并联机器人机构为研究对象,对其机构尺寸进行量纲一划,给出反映机构尺寸参数变化范围的设计空间,求得其封闭运动学反解。利用运动学反解存在条件和设计空间,计算该机器人机构理论工作空间并绘制理论工作空间性能图谱,建立了机构理论工作空间与机构运动学尺寸之间的一一对应关系。总结该机器人理论工作空间性能指标在设计空间内的分布规律,给出了理论工作空间较大的机构尺寸范围。这些图谱是该机器人机构优化设计的重要参考依据。

三自由度平面驱动冗余并联机器人的设计空间

机器人机构尺寸综合是一个极其复杂而重要的问题,本文采用空间模型理论将三自由度平面驱动冗余并联机器人机构无限多维的物理尺寸转换为三维而有限的设计空间中,进一步得到了设计空间的平面图,并给出了其应用例。设计空间的建立为研究该机器人性能与尺寸关系及其优化设计奠定了基础。