平面运动学的欧拉公式描述和分析

针对平面运动学相关问题,采用复函数平面代替传统的Oxy坐标系的实数平面并引入以复指数形式表达的欧拉公式,进行描述和分析,避免了传统的实数平面矢量分析中点积和叉积运算规则所带来的困惑以及繁琐的矢量分析.并引入了瞬时坐标系,其结论与经典理论完全一致.

一类蛇形机器人系统的运动学分析

针对复杂、人力所不能及的作业环境 ,提出一种仿蛇类生物的蛇形机器人。这种多关节机器人采取了自然界中蛇的形体及运动特点 ,通过各部分协调运动从而实现机器人的整体运动。分析了机器人运动学模型 ,建立其运动学方程 。

基于谐波合成与分解的曲柄摇杆机构运动学程序化研究

曲柄摇杆机构的从动件位置角须通过多元三角函数方程组获得,其准确程序化研究值得重视。为了求解上述方程组并实现程序化,综述了位置角的求解方法。根据几何关系提出了求取从动件位置角的铰接点坐标法;基于谐波合成与分解的原理与方法提出了直接求解三角函数方程而获得角度的方法;分析了反三角函数的取值条件,从而可实现运动学参数的程序化求解。然后以CYJ10-3-53HB游梁式抽油机的主机构为例,令曲柄作为主动体匀速转动,进行了程序化运动学仿真。仿真结果验证了所提出的2个方法正确可靠。

不同整体式转向梯形机构分析方法的对比研究

介绍了一种整体式转向梯形机构的空间运动学分析方法,并利用该方法计算了某轻型货车的前轴内、外轮转角关系,计算结果与实测的该车前轴内、外轮转角关系曲线吻合较好。应用不同的整体式转向梯形机构的平面分析方法对同一辆货车进行了分析,对所得分析结果与试验结果进行比较,结果表明我国目前采用较多的汽车设计教材中介绍的转向梯形分析方法误差较大。

旋转矩阵在移动机器人建模教学中的应用

移动机器人因其可在较大工作空间完成特定作业任务而受到广泛应用。在其平面运动学教学过程中,很多教科书采用单位复数u(θ)≡e^jθ作为刚体运动学建模的工具。然而,该算子难以明显地反映出旋转变换的几何学和运动学的物理含义。为此,将三维旋转矩阵简化到二维空间,并用于移动机器人的运动学建模教学过程。该教学思路符合多刚体系统建模和矩阵计算分析的整个理论框架和求解方案,有利于不同专业背景学生的理解和掌握。

摆动筛筛分过程的DEM-PMBK耦合仿真优化与试验

摆动筛广泛应用于谷物分级、清选和种子加工等农业生产活动,筛分过程中筛面存在复杂的平面运动。为探明其筛分机理,以摆动筛和大豆籽粒为研究对象,采用虚—实结合法建立筛面边界模型,提出一种基于离散单元法(DEM)与平面多体运动学(PMBK)的摆动筛耦合模型,对大豆籽粒在筛面上的颗粒流和透筛过程进行数值模拟。仿真结果表明,当颗粒直径达到6.91 mm时,颗粒只能通过三角形筛孔模型,直到颗粒直径达到6.96 mm时,颗粒才能通过圆形筛孔模型。对比仿真试验与实际试验筛下物中不同粒径区间(5.60~7.00 mm)籽粒透筛率沿筛面的分布结果,验证本文提出的虚—实结合法建立的筛面边界模型以及基于DEM-PMBK耦合模型的可行性和准确性,为摆动筛的优化设计及相关研究提供参考依据。