基于ADAMS运动学分析的复摆型颚式破碎机机构尺度优化

提出为提高破碎精度和避免堵塞,动颚板运动规律必须满足的三点核心要求。利用计算机辅助工程软件对颚式破碎机工作状况进行运动学分析和优化,使之满足三点要求,实现破碎机机构方案的优选。该方法将现代设计方法在破碎机设计中合理应用,克服常规设计之不足,有利于提升破碎机的综合性能。

基于ADAMS的Stewart平台运动学分析

针对在Stewart 6自由度并联平台设计中,支腿的运动学及动力学参数理论计算过于复杂的问题,课题组提出了基于ADAMS的Stewart平台反解与正解相结合的分析方法。首先,通过ADAMS反解求得支腿位移参数;然后,将位移参数转换为驱动函数添加在各个支腿上;接着,通过ADAMS正解求解支腿其余运动参数;最后,通过实例对比理论计算与ADAMS分析数据。结果表明:课题组提出方法求得的支腿位移与理论值之差均小于0.01 mm,支腿最大速度及最大加速度与理论值误差均小于2%,从而验证了该分析方法的合理性与科学性。该分析方法为工程中遇到的6自由度平台已知动平台驱动函数求解支腿参数的实际问题提供了一种高效的解决办法。

基于ADAMS的多关节机械手手抓部分的运动学仿真研究

利用虚拟样机技术验证多关节机械手的机构设计是否正确,能否实现每分钟的抓取以及其载荷。运用Solid Edge ST5完成虚拟样机三维模型的建立,导入ADAMS中进行机械手机械系统的运动学分析。运用ADAMS对其中一个工作周期内的运动过程进行运动学的仿真,得出其各个关节在一个工作周期的位移特性曲线以及速度加速度曲线。本文介绍了多关节机械手具体的虚拟样机几何模型的建立,以及利用ADAMA/View提供的Parasolid模型数据交换接口导入模型,在添加约束时需要关键注意的细节也有介绍。在计算机广泛普及的今天,利用三维设计以及ADAMS软件进行机械手手抓部分的运动学分析,可以大大缩短设计周期,提高设计精度,降低产品开发成本。

下肢康复训练机器人运动学分析及ADAMS仿真

近年来,随着经济的发展,人们的生活水平有了显著提高,为了帮助因交通事故造成的下肢功能障碍及因心脑血管疾病导致运动障碍的患者提高康复的效率,设计了一种新型多功能下肢康复训练机器人。对设计的多功能下肢康复训练机器人中辅助站立座椅机构的运动规律进行分析,依据分析结果来检验机构设计是否达到设计的运动轨迹和速度要求,最后通过ADAMS仿真实验与计算的理论值进行比较,从而验证各机构的合理性。

基于ADAMS的清污机主臂液压缸杆件结构运动学分析

为了解清污机主臂的工作性能,对其在工作过程中的位移、速度与主臂液压缸的受力情况进行了分析。通过闭环矢量分析建立了液压系统的运动学方程,在ADAMS中对整个主臂进行了动力学仿真,仿真结果可为清污机主臂设计合适的液压系统、选择合适的液压元件提供参考,从而使清污机能够平稳运行、高效清污。

基于ADAMS的平面四连杆机构运动学仿真分析

为了了解柔性部件对机械运动的影响,也为了在机械结构设计过程中减少设计误差,保证机械设计作品的可行性和有效性。基于ADAMS软件,创建平面四连杆机构虚拟模型,并对其进行运动学仿真分析。从影响机械运动的关键参数着手,即:仿真分析位移、速度、角速度、角加速度、各点作用力与力矩变化特性曲线,用特性曲线描述出平面四连杆的运动趋势,同时通过对比仿真数据与理论数据,得出其理论值与仿真值相差不大,表明利用ADAMS软件对平面四连杆机构进行仿真分析可以验证平面四连杆机构的运动可行性。这对于解决机械结构设计过程中出现的机械机构不合理、不可行等问题具有重要的作用,同时也在一定程度上了解了各部件在运动过程中的瞬时状态,增强对机械结构的分析能力,提高了设计效率。

基于ADAMS的液压支架运动学仿真分析

液压支架作为综采工作面顶板支护的关键装备,其姿态准确性和运动可靠性对作业安全有较大的影响。为了验证液压支架的可靠性与稳定性,通过分析支架的承载特性,构建了立柱的力学模型,并据此运用动力学仿真软件ADAMS设计了液压支架刚柔耦合模型,对其的运动过程进行仿真分析。实验结果表明:液压支架的降架过程较为平稳,前端点位移变化的绝对值小于40 mm,四杆机构设计合理;液压支架处于不同高度时,掩护梁的背角大小均在合理范围内;运动学仿真结果满足预期,可以作为液压支架及相关设备的设计与改进的参考。

多体位智能轮椅床椅转换装置的运动学仿真分析

介绍了多体位智能轮椅的坐、躺、立、蹲、行5种姿态的转换功能,对床椅转换装置进行简化处理,建立背板机构的运动学模型,利用MATLAB对模型进行计算,得到背板的角速度和角加速度时间的运动曲线。利用ADAMS对优化后的装置模型进行运动学分析,得到改进后床椅转换装置的运动曲线。结果表明:该装置具有较好的运动学性能,在床椅转换过程中背板的最大角加速度达到了16°/s^(2),小于人体所能承受的最大角加速度50°/s^(2)。改进后,床椅平稳转换的时间有所延长,转换过程耗时7.5 s,在0.7~6.9 s内,背板运动趋于加速度接近0的平稳运动,表明推杆速度设计合理。

基于ADAMS的引信保险机构运动学建模仿真分析

针对某型破甲弹发生膛炸问题,对引起膛炸的原因进行故障树定性分析,利用ADAMS软件对该引信尾部的保险机构进行运动学仿真。得出回转体及三卡板角位移在初始速度为1 050 m/s下随时间变化的曲线,经分析发现弹丸在身管内同时具有推进运动和旋转运动,在此初速下存在回转到位有反转运动的可能,从而引起导爆、传爆机构工作不正常,导致膛炸。结果表明:该方法可被计算其他参数对其他引信保险机构可靠性的影响所借鉴,同时也为后续引信机构产品的设计改进提供依据。

人体穿戴髋关节助力外骨骼的行走运动学分析

针对现有下肢助力外骨骼研究中缺少对关节层面的运动学分析以及缺少对髋关节外骨骼助力机制的研究这一现状,对一款髋关节助力外骨骼在多种助力模式下的运动进行采集和分析,得到被试在不穿戴外骨骼、外骨骼零助力、外骨骼低助力、外骨骼中助力、外骨骼高助力和外骨骼阻力共6种模式下的运动数据,并通过逆运动学计算和数据分析,得到关节角度曲线和步态特征。实验结果在关节层面明确了髋关节外骨骼的助力机制,可为助力外骨骼的设计和运动控制提供参考。

具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构运动学分析

为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度的影响,发现采用厚板支撑单元的三明治结构具有更好的支撑效果和更小的质量,且可通过改变结构设计参数来实现正负泊松比的切换。然后,根据泊松比的定义,设计了一种具有变泊松运动特性的正n边形剪叉式折展机构;基于螺旋理论,通过绘制闭环折展机构的旋量约束拓扑图分析得到其自由度为1,将折展机构分为3种模块并阐述了模块化纵向扩展的原理和过程。最后,建立了m层正n边形剪叉式折展机构的运动学模型并搭建了正四边形剪叉式折展支撑结构实物样机,进一步验证了机构的变泊松运动特性,这可为后续的研究提供理论基础。

高速-重载全地形车仿生悬架系统运动学分析

全球自然灾害形势复杂,极端灾害事件呈频发、高发、突发态势。某型高速-重载全地形车作业过程中会产生剧烈振动,传统减振方案存在诸多影响减振效能的潜在因素。从仿生学原理和生物力学机理入手,探究自然界犀牛、袋鼠的生物缓冲特性与全地形车速度快、承载重、冲击强等应用性能之间的内在联系,结合机械原理,研究一套结构紧凑、抗冲击能力强的仿生悬架系统,响应高速-重载全地形车在复杂地形下应急保障工作的需求。结合几何原理建立仿生悬架系统运动学数学模型,求得各输入、输出角位置参数数值算例,并对三维模型展开位置仿真分析,验证数值算例的正确性。在验证其仿真结果与理论计算结果相符的基础上,对相应角速度及角加速度随时间变化的运动轨迹进行运动学分析,验证该机构在运动过程中的平稳性,表明结构设计符合减小冲击和振荡的实际运行需求。运动学数学模型可为后续结构参数优化、确定减振单元性能、进一步实行控制和试验工作提供可靠的数据资料和理论支撑,有助于提高减振系统研究与设计的效率,缩短研发周期,降低研究成本,同时为其他减振系统研究提供有益参考。

基于共形几何代数的工业机器人运动学分析

为解决工业机器人运动学求解复杂程度高、运算量大的问题,将共形几何代数(Confor-mal Geometric Algebra,CGA)方法引入到工业机器人运动学模型构建中。在正运动学求解过程中,利用CGA中平移算子和旋转算子列出各关节的运动表达式,求出机器人末端执行器的位姿;在逆运动学求解过程中,将构造的基本几何体进行外积计算,求得各关节点的位置,然后构造过关节点的线和面,并在CGA框架内做内积,得到所有关节角的余弦表达,求解得到机器人逆运动学的全部解;最后,以MOTOMAN-HP20D型6自由度工业机器人为例进行计算,并通过Matlab/Simulink软件验证了算法的准确性和有效性,为机器人后续的运动控制奠定了基础。

串联式捞渣机器人运动学分析及ADAMS仿真

为了解决金属产品在冶炼生产过程产生的浮渣问题,提高捞取锌渣的效率,设计了一种串联式捞渣机械臂,建立了机器人运动学模型,对其进行了正逆解分析。通过ADAMS软件仿真得到机器人末端执行器的位移、速度、加速度随时间变化的曲线图,由仿真结果可知,运行过程中没有发生较大的冲击,运行相对平稳,可以满足实际工作中的任务要求。

基于ADAMS的六轴搬运机器人动力学仿真分析

以折弯生产线中上下料工序中所使用的六轴搬运机器人为例开展研究,首先确定了机器人的结构形式,设计了各关键零部件并建立了六轴搬运机器人的三维模型;其次基于ADAMS软件建立了搬运机器人的动力学仿真模型,对机器人的零部件材料、约束、驱动,以及载荷进行定义;最后通过对机器人进行动力学仿真模拟得到了机器人的基本运动数据。研究结果表明:所设计的搬运机器人6个轴的位移、速度、加速度、关节受力以及扭矩曲线基本上连续、无异变。六轴搬运机器人在运动过程中运动平稳、振荡较小、设计合理,为改进其结构提供了理论支撑。

纵置板簧式非独立悬架与整体式转向系统的运动学分析与优化

针对汽车悬架系统与转向系统在汽车行驶过程中存在运动干涉、轮胎磨损等问题,本文基于汽车前悬架与整体式转向系统刚体运动学模型,采用三维空间坐标变换法对系统关键点以及重要杆系的位置参数变化进行了分析与计算,并以实际内、外前轮转角关系与理想阿克曼转角关系存在差值最小为目标,基于iSIGHT与MATLAB集成仿真技术,进行设计变量DOE分析与优化计算,经过比较分析,优化后的设计方案可有效降低轮胎磨损,提升汽车的行驶性能。

4自由度番茄采摘机软体机械臂运动学分析

综合考虑番茄采摘机软体机械臂在复杂环境中的使用需求,以此来确定番茄采摘机械的4自由度模型。对番茄采摘软体机械臂进行正运动和逆运动分析,同时确定机械臂结构、关节长度、自由度选择等参数,并绘制出三维模型,从而为下一步选择控制系统硬件及软件编程奠定基础。

基于ADAMS的助老起升装置的运动学仿真分析

针对老年人在如厕时由于膝关节老化而难以站立的问题,设计了一种基于虚拟样机技术的自动化助老起升装置。首先基于机械原理完成核心机构和装置的设计,然后利用CROE完成三维模型的建立,再在多体动力学ADAMS软件中建立该虚拟样机的运动学模型,通过测量指定点的位移、速度、加速度等运动学参数的变化曲线完成仿真分析,最后在实验室制造出物理样机进行实际验证,该研究结果为后续批量生产提供理论研究依据。

ADAMS虚拟仿真技术在理论力学运动学教学中的应用探讨

针对理论力学运动学部分内容抽象、求解过程繁琐的特点,在课堂教学中引入可视化虚拟仿真(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System,ADAMS)技术,增加教学直观性和丰富课堂教学内容。通过创建三维模型、约束模型和对运动环境建模,模拟真实的系统运动学约束和运动情况,对运动学问题进行快速、直观的仿真后处理分析,使理论力学运动学部分的理论知识教学更加直观生动。并通过与理论知识进行相互验证,可以加深学生对运动学知识的理解,激发主动学习和探究的主动性,提高教学效果。

基于ADAMS的自动进料平车运动学仿真与分析

自动进料系统整体结构复杂,其中平车是该系统的一个重要组成部分。该文建立了进料平车的三维装配模型,构建了进料平车的ADAMS虚拟样机仿真模型,并根据钢材料接触理论和虚拟样机运动学分析理论,对不同初始速度情况下的进料平车运行状态进行ADAMS分析,获得了物料的初始速度与进料平车水平位移变化量大小之间的关系,确定了熔炼炉炉衬所受冲击载荷最小情况下的物料运行速度。分析结果对自动进料系统设计提供了依据,也对类似系统的设计提供了借鉴。