基于变胞理论的欠驱动多指节灵巧手指的构态分析

基于变胞机构理论,提出了一种新的分析欠驱动多指节灵巧手指的方法,定义了欠驱动二指节灵巧手指抓取过程的3个构态,并通过邻接矩阵建立了各构态之间转换的关系方程,从而从根本上解释了灵巧手指的欠驱动原理,为欠驱动灵巧手的机构设计及控制规划提供了理论指导。建立了欠驱动二指节灵巧手指的运动学方程,分构态分析了灵巧手指的运动学特性,结果表明欠驱动灵巧手指运动中构态间变换的平顺性非常重要,并相应提出了两种设计方案。提出的构态分析法在欠驱动三指节或多指节灵巧手指的分析中同样适用。

基于变胞理论的欠驱动清除机构设计及控制研究

针对高压输电线路清除杂物的机器人清除机构复杂、整体质量大、控制困难,采用变胞理论设计了一种欠驱动杂物清除机构。根据清除机构不同的工作阶段推导出该机构的变胞方程,以变胞方程为基础,对机器人清除结构进行控制实验,实验结果验证清除机构具有合理性。

基于变胞理论的大型桁架在轨建造技术

通过对比分析目前国内外桁架的构建方式,提出一种基于变胞理论的模块化桁架在轨装配新方法,并对装配流程进行初步设计。为进一步完善所提方法中变胞装配机构方案,针对大型桁架结构进行分析选择,确定桁架基本单元,并分析材料与桁架梁的长度对基频的影响。针对方案系统中的桁架单元模块与变胞装配机构进行概念设计与分析。该方法解决了构建大型桁架质量与体积受限于运载空间的问题,在可拓展能力、工作效率上有一定的优越性,可为今后空间大型桁架的建造提供参考。

基于TRIZ理论的电动式变胞装载机械手的设计

变胞机构是一种新型机构,可自我重组和重构,在运动过程中能够根据功能需求而改变构态,以适应不同工作任务要求。应用Triz理论进行变胞装载机械手的方案设计,根据创新原理和进化法则设计出一种电动式变胞装载机械手,并且对其方案的组成情况、工作原理及结构特点进行了介绍。

拓扑特征演化分析下行星变速机构构型综合

针对用多个行星排和操纵元件组成预设挡位数和传动比的可行变速机构方案繁多的特征,提出了一种基于拓扑特征演化分析的行星变速机构构型综合方法。根据行星变速机构的基本构件组成,建立了行星排组和离合器组模型的设计准则,定义了相对转速意义下行星变速机构的构件和关联函数邻接矩阵,推导了构态演变的数学模型,实现了特殊构态拓扑特征的自动识别,构建了满足预设挡位数要求的构件组模型。在揭示不同构态拓扑演化特征的基础上,提出行星变速机构特性参数计算和构件属性判别的方法,实现了行星变速机构的构型综合。最后通过设计实例验证了所提方法的有效性和准确性。