并联机构论文

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基于双目视觉技术的供补弹机构对接方法

2020-12-29 492

论文摘要采用双目视觉技术及并联供补弹机构实现了对接机构末端位姿的自动调整,获取了对接主从机构的相对位姿,借助并联机构调整柔性弹链至对接位置;建立了双目测量模型,设计了易于识别的特征点,分析了位姿求解模型并进行了精度试验,实现了供补弹机构的精确对接。论文目录1 自动对接系统2 双目测量系统  2.1 双目测量原理  2.2 对接特征点3 位姿解算 &...

一种冗余约束并联机构运动学分析

2020-12-29 951

论文摘要从一种冗余约束并联机构在实际应用中的运动控制出发,对该并联机构进行运动学分析。针对并联机构的逆运动学建模问题,通过对其结构约束条件的分析,求解出并联机构部分末端位姿变量的值,从而确认其末端独立的位姿变量,进而完成并联机构的逆运动学求解。针对并联机构的正运动学建模问题,采用中间变量法分别确认其关节变量、末端位姿变量与中间变量之间的函数关系,从而完成并联机构的正运动学求解。基于建立的运动学模型...

空间对称弹簧支链Stewart机构多维隔振特性

2020-12-29 86

论文摘要为解决不平顺路况运行车辆及随机波浪中船体的多维振动问题,介绍了一种空间对称弹簧支链的Stewart六自由度并联隔振机构,主要针对该类机构的隔振性能进行研究。首先建立了机构的3维模型,采用动力学逆解方法推导了机构的加速度二阶影响系数矩阵。基于多自由度动力学系统传递函数模型推导了模态参与因子,利用ADAMS/Vibration模块进行机构仿真模态分析,获得隔振平台输出加速度的模态参与因子及其主...

元胞自动机理论在并联机构工作空间搜索法中的应用

2020-12-29 133

论文摘要针对传统并联机构工作空间搜索法所得边界精度低、效率低等问题,提出一种通用的基于元胞自动机理论的快速搜索方法。该方法以元胞自动机中邻域思想和黄金分割法原理为基础,研究了并联机构工作空间求解的数值法,并总结出这些方法的不足。通过引入元胞自动机的邻域提取粗糙化边界和搜索方向,并将黄金分割二分法引入维度搜索中,以实现任意精度的边界点搜索,其后仿真算例检验了此方法的有效性与快速性,并与极坐标搜索法、...

3-RSR构型天线并联机构的结构设计与仿真分析

2020-12-29 845

论文摘要将3-RSR构型并联机构应用于天线领域,结合天线俯仰、方位运动的需求,以及3-RSR构型并联机构的特性进行结构设计。考虑天线受力工况,计算极限风力下天线的风载荷,并对所设计的3-RSR构型天线并联机构进行有限元仿真,绘制变形与应力云图。拟合受载变形前后的过渡件平面,计算天线的指向精度,进而对天线模态进行分析,得到前十二阶固有频率与振型。所做研究对少自由度天线并联机构的研制具有参考价值。论文...

2-PrRS-PR(P)S并联变胞机构自由度分析与仿真

2020-12-29 482

论文摘要针对并联机构输出自由度固定,难以适应变化的环境和工况的问题。根据变胞理论中改变运动副方位特征实现构态变换的原理,设计一种新型可变转动副轴线的2-PrRS-PR(P) S并联变胞机构,通过机构的变胞实现机构在不同构态下输出自由度和工作空间的变化。2-PrRS-PR(P) S机构包含3个分支、动平台和静平台,利用移动副作为驱动副,其中分支2和分支3能够通过改变移动副的位移来改变的可转轴线转动副...

含子闭环并联机构的六维控制器奇异性分析及限位设计

2020-12-29 673

论文摘要针对现有的基于并联机构的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种含子闭环三支链6自由度并联机构的六维控制器。首先应用封闭矢量法,建立了运动学反解模型,求出了解析解;在反解的基础上,建立了运动学正解模型,求出了数值解,同时建立了逆解雅可比矩阵;基于逆解雅可比矩阵的分析和机构的速度分析,求解出了的三种奇异位形;最后依据奇异位形提出了机械限位的方案,保证控制器可以实现其功能。论文目录1 ...

欠驱动张拉整体并联机构的运动学求解方法

2020-12-29 581

论文摘要与传统刚性机构不同,张拉整体机构是一种由受压构件(杆)和连续受拉构件(索)构成的新型机构,具有质量小、惯性力低、柔顺性好、可折叠等优点。根据4杆12索张拉整体结构构型,设计一种4–SPS型空间张拉整体并联机构,由上平台、下平台、4根弹性支链和4根刚性驱动支链构成。根据机构位置关系,推导出各支链的矢量方程;考虑机构各刚性构件的质量,推导出静态平衡方程;对于欠驱动机构,存在欠约束自由度,运动学...

一种新型闭环支链冗余并联机构

2020-12-29 668

论文摘要冗余驱动并联机构因具有更好的刚度和良好的力操作性,已越来越多应用于实际生产中。基于3-RPS并联机构,提出一种支链为五杆闭环结构的冗余型并联机构;通过对闭环支链结构和运动的分析,结合数学推导和Matlab,进一步分析了机构整体运动学性能;并根据运动学结果,分别对比引入冗余支链和未引入冗余支链下机构的工作空间情况。结果表明,引入冗余支链会使机构工作空间有所减小,总体减小量达20%左右,但由于...

类Exechon并联机构模块可重构概念设计与运动学分析

2020-12-29 740

论文摘要可重构与模块化设计是实现并联机构多功能、提升装备加工柔性的关键技术.受商用Exechon并联机构模块优异性能的设计启发,在其变异机构Exe-Variant的基础上,应用机构变异思想提出两种类Exechon并联机构模块——Exe-Ⅰ和Exe-Ⅱ.基于可锁定关节、模块化支链以及可重构并联机构的设计思路,依次开展Exechon、Exe-Variant、Exe-Ⅰ和Exe-Ⅱ等4种类Exechon...

一种非完全对称新型Delta-CU并联机构的动力学分析

2020-12-29 847

论文摘要针对作者提出的一种非完全对称新型三平移Delta-CU并联机构的刚体动力学性能问题,基于虚功原理建立了该并联机构的动力学模型。首先求解出主动臂、从动臂和动平台的速度与加速度;其次基于达朗贝尔定理,建立主动臂、从动臂及动平台的静力平衡方程,计算出机构运动副中的约束反力;利用虚功原理建立Delta-CU机构的动力学模型并对机构进行模态分析,得到不同振型下机构的固有频率;最后,通过算例对动力学模...

2-PrRS-PR(P)S并联变胞机构运动学分析

2020-12-29 196

论文摘要根据变胞机构理论中改变运动副方位特征实现构态变换的原理,设计一种新型可变转动轴线的2-PrRS-PR(P)S并联变胞机构。其中,两条分支能够利用移动副的位移变化改变转动副的转动轴线,从而改变机构运动输出。根据该机构特点,利用螺旋理论对机构进行自由度分析,利用封闭矢量法和几何约束关系建立机构位置正解和逆解模型,并通过求导得出机构的速度加速度方程;应用Matlab代入机构参数和位型参数,求解位...

基于并联机构的车载担架及振动半主动控制研究

2020-12-28 81

论文摘要位于救护车车载担架上的卧姿人体,会承受来自路面的多维激励。为了对多维振动进行隔离,改进一种4-PUU并联机构作为车载担架的主体,并在移动副处安装弹簧与磁流变阻尼器,推导隔振系统的动力学与状态空间方程。磁流变阻尼器的可控阻尼力由LQR方法结合限界Hrovat半主动算法得到,研究担架系统在随机路面谱激励下振动半主动控制及隔振性能。研究结果表明:该担架系统能够有效隔离沿坐标轴的平移振动以及绕x轴...

平面2-DOF冗余驱动并联机构弹性动力学分析

2020-12-28 984

论文摘要建立了平面2-DOF冗余驱动并联机构弹性动力学模型。首先,将机构系统的6个连杆视为6个柔性杆件单元,考虑柔性杆件纵向位移、横向位移和扭转变形,基于有限元法和拉格朗日方程建立了机构6个柔性杆件单元的弹性动力学模型;其次,根据转动副的约束特点及各分支与输出轴的约束关系,得到系统的弹性动力学模型。然后,将理论计算与脉冲激振法试验得到的机构在不同位置时的固有频率进行对比,验证了系统弹性动力学模型的...

2RPU-UPR并联机构在天线支撑中的应用

2020-12-28 664

论文摘要为了解决现有天线支撑机构不能同时满足高承载能力与大工作空间的要求,采用并联机构2RPU-UPR作为天线支撑机构,并对机构进行设计与实验。分析了并联机构2RPU-UPR的受力特征并建立了静力平衡方程。提出了最大承载能力与驱动分支运动范围两个优化指标,采用统一目标函数法建立两个指标的综合评价函数,对支撑机构关键尺度进行了优化设计,得到了一组机构性能优异的结构尺寸;研制了天线支撑机构实验样机,并...

一种三角化解耦1T2R并联机构的型综合与运动学分析

2020-12-28 575

论文摘要对一种三角化解耦1T2R并联机构进行型综合,通过分析三角化解耦机构Jacobian矩阵特点,得到其支链驱动副与动平台自由度之间的解耦关系。结合牵连运动与转动自由度条件,得到机构支链自由度。进而以螺旋理论为基础进行型综合。对PU+PRU+PUS机构进行自由度计算,推导出机构位置正反解,分析速度与加速度性能,同时求出正逆Jacobian矩阵,使用ADAMS软件进行建模仿真,验证机构运动学正确性...

面向力学性能的并联隔振平台结构参数优化设计

2020-12-28 666

论文摘要固有频率和静变形量是度量并联隔振平台的力学性能的两个重要指标,其可以通过优化平台的结构参数得到综合提升,实现在保证静态刚度要求的前提下拓宽隔振平台的有效隔振带宽。通过对并联平台结构参数优化问题的描述及其影响因素的分析,建立以横向一阶固有频率、纵向一阶固有频率以及静变形量为目标,以上下平台半径、平台高度、负载质心高度、支腿与上下平台铰接点的中心夹角、弹簧刚度以及负载质量为变量的结构参数优化模...

零耦合度且部分解耦的3T1R并联机构设计与运动分析

2020-12-28 726

论文摘要零耦合度(κ=0)且运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联操作手机构,不仅其运动学和动力学分析简单且能得到解析解,实时控制也较容易。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和冗余支链消除奇异位置原理,设计了一种含冗余支链的3T1R并联操作手机构,对其进行拓扑结构分析,主要包括POC集、自由度、运动解耦性以及耦合度分析,表明其耦合度为零且具有部分运动解耦性;根据提出的基于序单开链...

3-RSR型并联车载天线机构动力学优化与仿真

2020-12-28 434

论文摘要动态特性是高速高精密天线功能实现的关键。采用3-RSR(R为转动副,S为球面副)型并联机构作为车载天线构型,基于拉格朗日方程建立基体运动下天线机构动力学模型。以固有频率为目标,利用遗传算法对3-RSR天线机构参数进行优化,性能对比验证了优化结果的有效性。考虑风雪载荷及车体随机激励工况,建立车载天线机构仿真模型,分析得到相应工况下驱动力矩变化曲线。研究工作对车载天线机构动力学设计及样机研制具...

空间3-RPS并联机构运动学分析

2020-12-28 653

论文摘要从空间3-RPS并联机构关节约束导出动平台位置和姿态参数之间的耦合关系,给出了描述机构位形的独立参数也即广义坐标。利用运动等同性条件建立机构几何约束,得到机构位置反解方程,进一步将约束方程对时间求一阶和二阶导数建立构件之间的速度加速度关系,从而避免了在运动方程中出现复合关节变量,得到构件之间显格式的速度加速度传递关系。实例表明该种方法,具有计算效率高的优点,有利于机构学问题的快速求解和动态...

PS-3SPS结构降耦并联机构运动学分析

2020-12-28 961

论文摘要对称结构4自由度4SPS-PS并联机构具有1条方位特征(被动约束)支链,耦合度为2,其位置正解和动力学正反解的求解较复杂。运用方位特征支链主动化和运动副合并(将约束距离缩减为0)方法,对原构型进行结构降耦设计,得到一种PS-3SPS一平移三转动降耦并联机构。新型降耦机构的耦合度为0,其突出优点是位置正解具有显式表达式。给出求PS-3SPS降耦并联机构位置正反解的几何方法,得到动平台Eule...

一种并联脚踝康复机构的运动学与工作空间分析

2020-12-28 250

论文摘要对3-UPS/RRR并联脚踝康复机构的结构和特点进行了描述,建立了虚拟样机模型。首先利用螺旋理论计算机构自由度,确定机构运动类型,运用闭合矢量法建立机构位置反解模型,并结合瞬时螺旋运动理论求解机构速度雅可比矩阵,其次采用数值离散搜索法求解该机构的可达姿态空间,最后借助MATLAB软件对机构的运动学及工作空间进行仿真。结果表明该机构能够实现脚踝康复运动,工作空间无奇异且具有良好的动态特性。论...

连续体并联抓取机器人的结构设计及运动学分析

2020-12-28 590

论文摘要为扩大并联机构在抓取操作领域的应用,提出一种非刚性的连续体并联抓取机器人,并对其进行了结构设计及运动学分析.相较于传统的刚性并联机器人,连续体并联抓取机器人以弹性杆式的连续体结构作为运动支链,具有更高的运动柔顺性;末端抓取装置采用远程驱动,使机器人在结构上更具轻量化.运用等效D-H法建立了机器人的运动学模型,求解了正、逆解及雅克比矩阵,并利用Matlab绘制其工作空间.在三维建模的基础上,...

6支链台体型Stewart衍生构型位置正解半解析算法

2020-12-27 162

论文摘要目前6支链Stewart并联机构位置正解无全解析解或全解析解推导困难,不利于程式化分析计算,本文设计4种6支链台体型Stewart衍生构型,并构建了一种数值法和解析法相结合的半解析算法。通过添加6条虚拟支链,4种衍生构型可重构为同一种12-6台体型拓扑构型;推导了重构构型的协调方程,并针对4种衍生构型,推导了虚拟支链长度的数值解;基于动平台上特征点之间的拓扑关系,推导了重构构型位置正解的全...

3-CPaRR解耦并联机构弹性动力学建模与分析

2020-12-27 833

论文摘要为研究支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响,本文以3-CPaRR并联机构为对象,研究了支链柔性化对并联机构输出运动特性的影响。根据该并联机构的空间位置关系,研究了其运动学规律,证明了该机构的完全解耦特性;基于空间梁单元模型、有限元理论和Lagrange方程,充分考虑各支链的运动协调关系和动力学约束,分别建立了单支链柔性化条件下和三支链均柔性化条件下的3-CPaRR并联机构弹性动力学模型;...

一种含闭环支链的新型并联机构设计与分析

2020-12-27 684

论文摘要为满足航天飞行器壳体套装过程中位姿调整机构刚度大、精度高的要求,对传统的支链结构进行有针对性的改进,设计了一种支链为闭环结构的新型5-U(RRP)S/(8U)PU并联机构,并进行了分析研究。应用螺旋理论计算机构的自由度;建立封闭矢量方程,进行运动学正反解;应用螺旋理论求解机构的全雅可比矩阵;利用杆长约束条件绘制机构的定姿态工作空间;通过求解静刚度矩阵分析机构的刚度随位姿的变化情况;利用软件...

液压伺服驱动3-UPS/S并联稳定平台振动响应分析

2020-12-27 964

论文摘要考虑到并联稳定平台在重载情况下的振动问题,以液压伺服驱动3-UPS/S并联稳定平台为研究对象,基于虚功原理建立了稳定平台的动力学模型,并考虑实际工况,对动力学模型进行简化处理,得到了稳定平台的振动模型;为提高振动模型计算的可靠性,通过实验获得了机构的单分支实际刚度;在此基础上,采用脉冲激振法进行了稳定平台模态实验,对比固有频率实测值与理论计算值,验证了振动模型的正确性;最后分析了液压缸抖动...

并联机构驱动力优化配置方法及应用研究

2020-12-27 163

论文摘要驱动冗余作为机构驱动力优化配置的一种有效手段,它的输入力大小以及冗余方式会对并联机构主驱动力有较大的影响。基于虚功原理建立了驱动冗余情形下的动力学方程,采用最小二范数解作为冗余驱动的输入。并以Z3并联动力头为例,理论推导和计算了其在单冗余驱动与多冗余驱动下主驱动力的大小,分析了不同冗余方式对主驱动力配置的影响。最后,将理论解算得到的冗余驱动力作用在仿真计算环境中进行仿真验证,结果证明该方法...

一种远中心并联机构运动学与性能分析

2020-12-27 793

论文摘要由固定移动副驱动的并联机构具有刚度好、精度高等优点,适合应用于外科手术领域。微创穿刺活检等手术要求机器人可驱动手术器械绕远端固定点转动。提出了一种2PURR-PUR远中心并联机构,采用螺旋理论分析了机构的自由度,确定了其运动特性。机构可执行绕远端中心的两个转动运动和一个通过该中心的移动运动。建立机构的位置模型,得到了位置逆解表达式。通过速度分析建立了雅可比矩阵,并得到了机构的奇异位形。机构...

具有整周回转能力的3T1R并联机构运动学分析

2020-12-27 74

论文摘要设计了一种可实现整周回转运动且便于模块化装配的3T1R并联机构。首先,提出一种仅含转动副的二维移动放缩单元,模块化组合与扩展后,构造得到一种平面二维移动放缩机构,将平面二维移动放缩机构作为支链,设计得到一种新型3T1R并联机构;其次,对该3T1R机构进行拓扑结构分析,在保证机构基本功能(方位特征集和自由度)不变的情况下对其进行降耦设计,得到耦合度为1的机构;最后,基于序单开链法对降耦机构进...