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。

具有变胞功能的装载机构构态分析与基因建模

装载机是一种重要机械,将变胞机构理论引入到装载机构的设计过程中,设计出一种满足搬运需求的变胞货物装载机构,它能够通过构件的合并使多个构件固结成一个变胞构件,改变活动构件数量、改变拓扑结构,进行自我重组和重构,使变胞装载机构适应不同工作阶段的任务需求,灵活应用于不同场合。基于变胞机构理论,应用拓扑图及自由度描述该变胞装载机构构态,应用关联矩阵表征机构拓扑图特性,采用异或逻辑运算方法,对变胞装载机构构态变化过程进行分析。依据基因建模理论,建立变胞机构基因模型,讨论变胞装载机构的构态演变与进化。

具有变胞功能的垫块安放机构的构态分析

随着我国老龄化问题的越来越严重,为了解决老年人出行困难的问题,设计通过采用‘轮番填补’楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅。该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点。同时将变胞机构的相关理论应用在新型的爬楼梯轮椅的设计中,设计出了一种具有变胞功能的垫块安放装置。该机构只需要一组动力输入即可完成在有限空间里垫块的安放和收起,使控制更加简单有效。通过结合自由度和邻接矩阵共同研究分析了具有变胞功能的垫块安放机构的构态变换的过程。

盒式柔性变胞机构的构态研究

变胞机构是一类具有自我重组和重构特征的机构。要进行变胞机构的动力学建模和分析,必须先进行构态分析,采用规则编号法和拓扑图相结合的方法描述柔性变胞机构的构态,并引入关联矩阵、邻接矩阵和通路矩阵来描述变胞机构体间的关系。

曲面切割机变胞机构的构态变换与研究

分析了空间复杂曲面切割机变胞机构的变胞原理及构态之间的相互转换,并在对复杂曲面切割机变胞切割机构的变胞特性分析基础上,结合变胞机构的基因建模理论对复杂曲面切割机切割变胞机构进行多构态转换分析,并完成对其变胞源构态构型的求解;运用机构的构型图以及拓扑图对复杂曲面切割机变胞机构进行多构态的构型分析;并运用机构的邻接矩阵法及改进邻接矩阵法,列出变胞机构的改进邻接矩阵,并对复杂曲面切割机变胞机构进行构态之间转换的综合分析。

一种新型变胞装载机械手的设计

应用变胞机构理论进行装载机构的研究,设计出一种能满足工作需求的新型变胞装载机械手。该机械手可根据工作需求改变拓扑结构,只需一台电动机进行驱动,就能完成全部装载工作。对新型变胞装载机械手的结构组成情况及工作原理作了详细介绍;应用机构简图、拓扑图等描述机构构态;采用关联矩阵及异或逻辑运算方法分析变胞机械手的构态变化过程;根据基因建模理论建立机械手的基因模型,并对机械手的构态演变与进化进行讨论。