三杆星型张拉整体可展结构的运动分析

针对环形桁架式可展结构组成构件过多,易发生运动副的卡顿、滑动等问题,本文提出了一种三杆星型张拉整体可展结构,并对其在外载荷作用下的运动进行了分析。建立了此三杆星型张拉整体结构的数学模型,研究了中心构件驱动下的星型张拉整体可展结构的运动过程,结合仿真分析,验证此机构方案的正确性。通过建立刚度矩阵得出节点变形量,利用迭代法分析外载荷对机构运动影响。分析可知:此三杆星型张拉整体可展结构,能够在中心构件的驱动下实现折展,机构方案正确。外载荷会使此三杆星型张拉整体可展结构在展开过程中端面半径变化出现不同步现象。

新型张拉整体管道机器人运动性能

为解决传统管道机器人质量大、体积大等问题,以三杆星型张拉整体作为基本单元,设计了一种新型张拉整体管道机器人,其运动步态为纵波法运动步态.为验证新型张拉整体管道机器人的可行性,建立了五单元机器人的动力学仿真模型,研究了不同模型参数和不同工作条件下的机器人运动性能.结果表明:五单元机器人既能够在方形长直管道中按照纵波法步态平稳前进,还能通过增大斜索预应力、静摩擦系数和驱动长度以及减小动摩擦系数和驱动时间提升前进距离,但过度调整可能会引起能量输入过大和稳定性下降;机器人在管道倾斜角度大于20°时无法前进,但在单元损坏、均匀负重或圆管内前进3种不同的工作条件下,机器人均能保持良好的前进性能.

星形张拉整体可展结构分析

提出了一种星形张拉整体可展结构.该结构基于张拉整体单元转化的星形张拉整体结构构建,具有中心单一构件驱动即可实现结构折展的特点.针对星形张拉整体可展结构的工作原理、驱动原理、中心构件长度对结构参数和力学参数的影响等,通过理论分析和仿真研究,对其折展可行性进行了分析验证.