平面连杆机构平均传动角及其应用研究 被引量：8

1

作者 杨世明 金国光 《机械》 2008年第5期19-22,共4页

指出了用最小传动角衡量机构力传递性能的不足,提出了机构工作行程平均传动角的概念。计算结果显示,相对最小传动角,平均传动角更好地反映了机构力传递性能。分析了计算曲柄摇杆机构平均传动角的主要问题,给出了曲柄摇杆机构平均传动角... 指出了用最小传动角衡量机构力传递性能的不足,提出了机构工作行程平均传动角的概念。计算结果显示,相对最小传动角,平均传动角更好地反映了机构力传递性能。分析了计算曲柄摇杆机构平均传动角的主要问题,给出了曲柄摇杆机构平均传动角的计算框图,简要分析了工作行程平均传动角在平面连杆机构设计中的应用。 展开更多

关键词 平均传动角 力传递性能 曲柄摇杆机构 MATLAB

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基于性能驱动的船载稳定平台尺度参数优化设计 被引量：3

2

作者 田文杰 吕东坡 张相鹏 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期78-88,共11页

为提升船载稳定平台的运动学性能,针对3-UPS&S并联机构的尺度参数优化问题,以机构的工作空间体积和全域力传递率为综合评价指标,采用小生境遗传算法优化得到稳定平台的最佳几何构形。具体地,采用数值法与解析法相结合的方式判断支... 为提升船载稳定平台的运动学性能,针对3-UPS&S并联机构的尺度参数优化问题,以机构的工作空间体积和全域力传递率为综合评价指标,采用小生境遗传算法优化得到稳定平台的最佳几何构形。具体地,采用数值法与解析法相结合的方式判断支链长度、关节转角、奇异位形等约束条件的生效情况,求解出并联稳定平台的工作空间;基于力雅可比矩阵逆矩阵的最小奇异值定义机构的局部力传递性能,以工作空间内局部力传递率的平均值作为全域力传递性能评价指标;以工作空间体积和全域力传递率的加权和为优化目标,采用小生境自适应遗传算法完成优化求解,获得最优尺度参数。与初始构形的性能对比分析表明,优化构形在力传递性能方面有35%的提升,具有更好的综合运动学性能。制作试验样机并完成相关实验,验证了所提尺度参数优化方法的有效性。最后探讨了多目标优化过程中不同的权重系数取值对优化结果的作用规律,发现选用均衡的权重可获得更佳的综合性能。 展开更多

关键词 船载 并联稳定平台 尺度优化 工作空间 力传递性能 小生境遗传算法

原文传递

并联机器人力传递性能分析 被引量：4

3

作者 李鹭扬 吴洪涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期1176-1177,1226,共3页

并联机器人雅可比矩阵中包含了输入输出力/力矩关系的信息,以此为基础可以进行一些力学性能评价。然而,力和力矩具有不同的量纲,因而,直接对雅可比矩阵进行分析计算不尽合理。据此,将雅可比矩阵分为力雅可比和力矩雅可比,在此基础上,研... 并联机器人雅可比矩阵中包含了输入输出力/力矩关系的信息,以此为基础可以进行一些力学性能评价。然而,力和力矩具有不同的量纲,因而,直接对雅可比矩阵进行分析计算不尽合理。据此,将雅可比矩阵分为力雅可比和力矩雅可比,在此基础上,研究并联机器人在工作空间内的力传递性能和力矩传递性能。所提方法自然直观,避免了不同量纲的物理量之间的混合,所得结果物理意义明晰,可用于并联机器人结构优化。 展开更多

关键词 并联机器人 雅可比矩阵 力传递性能

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3-PRC并联机器人机构运动和力传递性能分析 被引量：3

4

作者 周斌兴 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期29-31,共3页

以3平移自由度3-PRC并联机器人机构为研究对象,建立了机构的运动方程;基于速度与力可操作椭球,建立运动与力各向同性评价指标,度量机构在操作空间给定位置处运动与力的传递性能;以速度和力方向可操作度为评价指标,度量机构在操作空间沿... 以3平移自由度3-PRC并联机器人机构为研究对象,建立了机构的运动方程;基于速度与力可操作椭球,建立运动与力各向同性评价指标,度量机构在操作空间给定位置处运动与力的传递性能;以速度和力方向可操作度为评价指标,度量机构在操作空间沿指定方向运动与力的传递能力。结果表明,3-PRC并联机器人机构在操作空间具有良好的运动与力的传递性能。 展开更多

关键词 并联机构 运动传递性能 力传递性能

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弱撞击对接机构捕获过程的传力性能分析 被引量：3

5

作者 陈传志 聂宏 +1 位作者 陈金宝 王小涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期451-456,共6页

弱撞击对接机构(Low impact docking mechanism,LIDM)的力雅可比矩阵包含了驱动臂与负载传感环力和力矩的传递关系信息。然而,力和力矩具有不同的量纲,将雅可比矩阵分解为两个分别与力和力矩传递相关的子矩阵,在两个子矩阵的基础上,分... 弱撞击对接机构(Low impact docking mechanism,LIDM)的力雅可比矩阵包含了驱动臂与负载传感环力和力矩的传递关系信息。然而,力和力矩具有不同的量纲,将雅可比矩阵分解为两个分别与力和力矩传递相关的子矩阵,在两个子矩阵的基础上,分别推导出力和力矩传递关系的数学模型,并通过计算工作空间内力和力矩传递能力的分布规律,研究LIDM力和力矩的传递性能。分析结果表明,对接机构的结构构型确定后,力和力矩传递性能呈椭球体分布,并随负载传感环沿不同路径移动,呈现不同的规律。研究结果对以LIDM为代表的空间对接机构的结构性能评价及优化具有重要的工程意义。 展开更多

关键词 空间对接 弱撞击对接机构 雅可比矩阵 力传递性能

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仿袋鼠跳跃机器人运动和力传递性能研究

6

作者 陈安军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第7期971-975,980,共6页

在仿袋鼠机器人机构模型的基础上,建立了跳跃过程着地阶段的运动学方程;通过关节空间与操作空间速度的变换关系,定义仿袋鼠机器人跳跃运动速度和力方向可操作度;以速度和力方向可操作度为性能指标,度量仿袋鼠跳跃机器人在操作空间中的... 在仿袋鼠机器人机构模型的基础上,建立了跳跃过程着地阶段的运动学方程;通过关节空间与操作空间速度的变换关系,定义仿袋鼠机器人跳跃运动速度和力方向可操作度;以速度和力方向可操作度为性能指标,度量仿袋鼠跳跃机器人在操作空间中的运动和力传递性能,解释了袋鼠起跳瞬间小腿与地面垂直是为了保证有足够的运动和力传递的灵活性。 展开更多

关键词 仿袋鼠机器人 方向可操作度 速度传递性能 力传递性能

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基于球面并联机构的检测平台设计与性能研究 被引量：1

7

作者 朱小蓉 周宇东 +3 位作者 胡旸 宋月月 邓嘉鸣 沈惠平 《机械传动》 北大核心 2019年第11期143-149,共7页

为提高光电产品自动视觉检测的准确性,研制了一种含冗余驱动支链的4SPS/S球面并联调姿平台样机。含冗余驱动支链的4SPS/S并联机构为调姿平台机构本体,具有绕动平台中心点的3个转动自由度,可以实现待检零件任意角度图像信息的获取。建立... 为提高光电产品自动视觉检测的准确性,研制了一种含冗余驱动支链的4SPS/S球面并联调姿平台样机。含冗余驱动支链的4SPS/S并联机构为调姿平台机构本体,具有绕动平台中心点的3个转动自由度,可以实现待检零件任意角度图像信息的获取。建立了该并联机构的运动学模型,导出了机构位置逆解方程和雅可比矩阵;基于雅可比矩阵的秩讨论了机构的奇异性,并验证了冗余驱动支链能消除机构内部奇异;基于雅可比矩阵的非冗余分解,提出了一种评价冗余驱动并联机构力传递性能的指标。分析机构动定平台球铰安装方式对机构运动学性能的影响,得到了机构姿态空间体积大、灵巧度好的动定平台球铰安装方式;设计制作了球面并联检测平台样机,分析并绘制了样机姿态空间以及灵巧度、力传递性能在姿态空间内的分布。结果表明,样机转动空间大,无内部奇异,灵巧度和力传递性能高且分布均匀,能满足光电产品瑕疵检测的工艺要求。 展开更多

关键词 球面并联机构 冗余 奇异性 姿态空间 灵巧度 力传递性能

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3-RRR平面并联机器人位姿的方向可操作性

8

作者 张宏涛 陈安军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第5期18-20,共3页

基于速度雅克比矩阵,定义3-RRR平面并联机器人机构速度和力的方向可操作度,以此作为评价指标,度量机器人在给定位形条件下速度和力的传递性能。结果表明,3-RRR平面并联机器人机构在操作空间内同一位置,有8种位形满足要求,且不同位形的... 基于速度雅克比矩阵,定义3-RRR平面并联机器人机构速度和力的方向可操作度,以此作为评价指标,度量机器人在给定位形条件下速度和力的传递性能。结果表明,3-RRR平面并联机器人机构在操作空间内同一位置,有8种位形满足要求,且不同位形的传速和传力性能不同。对任一确定位形,传速性能强(弱)的方向上表现出传力性能弱(强)。 展开更多

关键词 平面并联机器人 可操作度 速度传递性能 力传递性能

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3-(2SPS)并联机构力传递分析

9

作者 叶冬明 李开明 《中国制造业信息化（学术版）》 2012年第1期55-56,60,共3页

提出了一种新型三自由度并联机构,通过矢量力学方法和虚功原理建立了机构的静力输入输出数学模型,得到机构的输入力与输出力之间的关系。定义了力、力矩传递性能评价指标及全域性能评价指标,分析了机构参数与评价指标之间的关系。

关键词 并联机构 力传递性能 全域性能指标

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劲性砼柱端部轴力传递性能的试验研究与计算 被引量：55

10

作者 孙国良 王英杰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第6期40-49,共10页

本文主要对劲性砼柱端部型钢与砼的粘结力和栓钉对于力传递扩散性能进行了研究。根据22个试件的试验结果,提出了各种破坏形态及发生的条件,分析试件的受荷特性及工作机理并讨论影响力扩散性能的主要因素。给出计算模式,建立了力扩散范... 本文主要对劲性砼柱端部型钢与砼的粘结力和栓钉对于力传递扩散性能进行了研究。根据22个试件的试验结果,提出了各种破坏形态及发生的条件,分析试件的受荷特性及工作机理并讨论影响力扩散性能的主要因素。给出计算模式,建立了力扩散范围内的计算公式,并与试验结果比较,符合程度良好。 展开更多

关键词 劲性混凝土 混凝土柱 轴力传递性能

原文传递

基于力传递性能的平面并联机器人的优化设计 被引量：20

11

作者 刘辛军 王立平 +1 位作者 吴泽启 张立杰 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1927-1930,共4页

为优化设计并联机器人的结构参数,利用传动角的概念,定义了评价并联机器人运动/力传递性能的度量指标LT I(局部传递指标)、GTW(优质工作空间)和GT I(全域传递指标),然后以PVRRRPV并联机器人为例,分析这些指标在机构参数优化设计的应用... 为优化设计并联机器人的结构参数,利用传动角的概念,定义了评价并联机器人运动/力传递性能的度量指标LT I(局部传递指标)、GTW(优质工作空间)和GT I(全域传递指标),然后以PVRRRPV并联机器人为例,分析这些指标在机构参数优化设计的应用。结果表明,采用该文提出的性能指标设计的机器人,不仅可以远离奇异,而且具有良好的运动/力传递特性。 展开更多

关键词 并联机器人 优化设计 运动/力传递性能 传动角

原文传递

含恰约束支链的冗余驱动并联机构性能分析 被引量：6

12

作者 张海强 房海蓉 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期133-138,共6页

针对航空航天领域大型异构件复杂曲面的高速铣削加工的任务要求,提出了一种新型1T2R的三自由度含恰约束支链的冗余驱动4-PUS-UP并联机构.对并联机构进行运动学位置逆解,求该机构的驱动雅可比矩阵和约束雅可比矩阵,进而构建量纲一致的雅... 针对航空航天领域大型异构件复杂曲面的高速铣削加工的任务要求,提出了一种新型1T2R的三自由度含恰约束支链的冗余驱动4-PUS-UP并联机构.对并联机构进行运动学位置逆解,求该机构的驱动雅可比矩阵和约束雅可比矩阵,进而构建量纲一致的雅可比矩阵.引入条件数、运动/力传递性能和刚度性能评价指标.通过算例绘制3-PUS-UP并联机构和该冗余驱动并联机构的性能分布图,并计算全域性能指标.结果表明:该冗余驱动并联机构的运动学性能优于3-PUSUP并联机构,具有更好的工程应用前景. 展开更多

关键词 并联机构 雅可比矩阵 条件数 运动/力传递性能 刚度

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一种五轴并联加工单元的参数与刚度优化设计

13

作者 何雨镐 谢福贵 +2 位作者 解增辉 王金斗 刘辛军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期308-315,共8页

大型复杂构件具有尺寸大、结构复杂、局部加工特征多等特点,针对该类构件的高精加工需求,提出了“大范围定位+局部五轴精雕细刻”的原位加工模式,开发了“全向移动平台+高刚度定位机构+高精度五轴并联加工单元”的移动式混联加工机器人... 大型复杂构件具有尺寸大、结构复杂、局部加工特征多等特点,针对该类构件的高精加工需求,提出了“大范围定位+局部五轴精雕细刻”的原位加工模式,开发了“全向移动平台+高刚度定位机构+高精度五轴并联加工单元”的移动式混联加工机器人。该装备的核心部件是末端的五轴并联加工单元,对整机装备的加工性能影响重大。为了进一步提升五轴并联加工单元的运动/力传递性能以及刚度,开展了基于运动/力传递性能评价方法的结构和尺寸参数分层优化和以提升刚度为导向的结构优化。提出了多参数分层优化方法,实现了多结构和尺寸参数优化,使运动/力传递性能相对于参数优化前提高了48.37%;采用虚拟铰链法和有限元法建立了五轴并联加工单元的刚度模型,揭示了各构件刚度对末端刚度的影响规律,辨识出机架为五轴并联加工单元的刚度薄弱环节。建立了基于刚度贡献率的刚度逐级优化方法,并针对机架进行了结构优化,使五轴并联加工单元的刚度提高了63.83%,刚度质量比提高了52.06%。基于上述优化设计结果,设计了运动/力传递性能以及刚度性能更优的五轴并联加工单元,为研发加工性能更优的新一代移动式加工装备奠定了基础。 展开更多

关键词 五轴并联加工单元 运动/力传递性能 参数分层优化 刚度建模 结构优化

原文传递

基于UPS-RPU-PU并联机构的液压支架试验台多目标优化 被引量：3

14

作者 彭斯洋 程志红 +2 位作者 车林仙 黄鑫 崔松 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2683-2694,共12页

提出一种非对称1T2R型UPS-RPU-PU并联机构,并基于该机构设计一种新型液压支架试验台,以期为解决现有试验台面临的技术难题提供新思路。应用矢量方程法推导出并联机构位置逆解方程;采用方位角和倾摆角描述机构偏置式动平台输出轴的姿态... 提出一种非对称1T2R型UPS-RPU-PU并联机构,并基于该机构设计一种新型液压支架试验台,以期为解决现有试验台面临的技术难题提供新思路。应用矢量方程法推导出并联机构位置逆解方程;采用方位角和倾摆角描述机构偏置式动平台输出轴的姿态。以螺旋理论为数学工具,建立机构运动/力传递性能指标的解析数学模型。在此基础上,给出优质传递姿态工作空间(GTOW)、全域传递性能指标(GTI)及其波动性能指标的定义和计算方法。依据液压支架加载试验实际需求,建立并联加载装置尺度参数昂贵约束多目标优化模型。采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-II)求得多组Pareto最优解,以供工程设计备选。选择综合性能较优的一组折中解,设计新型液压支架试验台虚拟样机,并利用ANSYS进行3种典型工况下的仿真试验。研究结果表明:基于并联机构的新型试验台具有良好的运动性能和静态特性,可为进一步开展模型样机研制和试验提供理论指导。 展开更多

关键词 液压支架试验台 并联机构 运动/力传递性能 优质传递姿态工作空间 多目标优化

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高运动/力传递性能移动并联机构分析 被引量：2

15

作者 赵延治 王敬磊 +1 位作者 李扬 赵铁石 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期18-24,共7页

基于螺旋理论求解移动并联机构在单个分支驱动下的分支传递力螺旋和机构输出运动螺旋,给出机构分支在不同位姿下传递功率恒定及其实现最大功率传递的条件。通过分析移动并联3-CPU机构的运动/力传递性能,给出分支将输入功率全部转化为动... 基于螺旋理论求解移动并联机构在单个分支驱动下的分支传递力螺旋和机构输出运动螺旋,给出机构分支在不同位姿下传递功率恒定及其实现最大功率传递的条件。通过分析移动并联3-CPU机构的运动/力传递性能,给出分支将输入功率全部转化为动平台输出功率,即运动/力传递性最大时的主动副配置方式。在此基础上,对移动并联3-PRPU机构进行运动/力传递性能分析,总结其结构参数对分支传递功率的影响规律,得到了其传递性最大时的参数设置。所做工作为分析与综合具有高传递能力的并联机构提供了理论参考。 展开更多

关键词 运动/力传递性能 移动并联机构 传递功率 螺旋理论

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4-SPRR-SPR并联机构运动性能评价与尺寸优化 被引量：1

16

作者 郭强 崔国华 +1 位作者 鱼海东 程禛溢 《农业装备与车辆工程》 2021年第3期1-5,共5页

以一种空间五自由度4-SPRR-SPR并联机构为研究对象,结合实际应用工况对其进行运动性能评价与尺寸优化。建立并联机构的运动性能评价指标——运动/力传递性能,基于螺旋理论求解机构的输入螺旋、输出螺旋和传递力螺旋,并将其从局部坐标系... 以一种空间五自由度4-SPRR-SPR并联机构为研究对象,结合实际应用工况对其进行运动性能评价与尺寸优化。建立并联机构的运动性能评价指标——运动/力传递性能,基于螺旋理论求解机构的输入螺旋、输出螺旋和传递力螺旋,并将其从局部坐标系进行坐标统一,通过增广矩阵法,得到机构的单位输出运动螺旋。将该并联机构作为搅拌摩擦焊机器人的主进给机构,并以焊接汽车铝合金轮毂为例,以优质工作空间(GTW)、全域传递指标(GTI)作为优化目标,基于遗传算法求解并联机构的尺寸最优值,绘制LTI性能图谱。研究结果表明,优化后的机构不仅其优质工作空间GTW明显增大,出现0.9的区域,而且全域传递指标GTI也得到相应的提高。 展开更多

关键词 并联机构 运动/力传递性能 性能评价 尺寸优化

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基于旋量分析的4-PaUS/PPPU并联机构设计与性能仿真

17

作者 王同特 黄海滨 +1 位作者 傅亭硕 程华康 《青岛大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第4期46-53,共8页

由于并联机器人的多环结构能有效解决串联机器人在高精度加工领域精度低,刚性差,响应慢等问题,因此通过旋量法设计了一种新型4-PaUS/PPPU的2R3T并联构型,利用旋量理论分析了该机构的自由度,给出了机构的逆运动学逆解解析式。由运动/力... 由于并联机器人的多环结构能有效解决串联机器人在高精度加工领域精度低,刚性差,响应慢等问题,因此通过旋量法设计了一种新型4-PaUS/PPPU的2R3T并联构型,利用旋量理论分析了该机构的自由度,给出了机构的逆运动学逆解解析式。由运动/力传递性能分析结果可知,在工作空间内并联机构ITI值在0.7以上,运动/力传递性能良好。 展开更多

关键词 并联机器人 旋量理论 运动学 运动/力传递性能

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