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四足仿生机器人混联腿构型设计及比较 被引量:63
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作者 田兴华 高峰 +1 位作者 陈先宝 齐臣坤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期81-88,共8页
四足仿生机器人一直是机器人领域研究的热点之一。对国内外的研究现状和代表样机进行综述,总结现有四足机器人的腿构型的优缺点。混联腿构型结合了并联机构和串联机构的优点,可在提高机器人载重/自重比的同时,满足快速稳定响应的需求,... 四足仿生机器人一直是机器人领域研究的热点之一。对国内外的研究现状和代表样机进行综述,总结现有四足机器人的腿构型的优缺点。混联腿构型结合了并联机构和串联机构的优点,可在提高机器人载重/自重比的同时,满足快速稳定响应的需求,从而实现高速、低能耗、高承载的运动。提出三种不同的3自由度混联腿机构,由1自由度的四杆机构和2自由度的平面并联机构串联组成。建立3种混联腿的运动学模型。根据四足机器人的行走设计需求,总结三种混联腿机构的特点,并建立其各自的工作空间模型。基于对角小跑的轨迹,分析三种混联结构在空间上的承载能力和各向同性度。通过对比分析选择第三种混联腿作为最优选项,并进一步与经典串联腿进行驱动力矩比较,证实混联腿的优越性。通过样机负重行走试验验证结果的可靠性,为四足混联腿机构机器人的后续研究奠定理论基础。 展开更多
关键词 四足机器人 混联腿构型 平面机构 承载能力
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机构的结构类型综合综述 被引量:25
2
作者 黄真 丁华锋 《燕山大学学报》 CAS 2003年第3期189-192,共4页
对平面机构和并联机构的结构类型综合问题进行了系统的分析与总结。在机构型综合理论的基础上,给出了并联机构以后发展前景的建议。
关键词 平面机构 并联机构 结构综合 机构型综合 综述
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机构运动可靠度的研究 被引量:27
3
作者 李业农 施祖康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期93-96,共4页
本文将平面机构运动可靠性设计分为机构动作可靠性和运动精度可靠性设计。并重点阐述了平面机构运动精度可靠性设计原理 ,即将其中的杆件长度、间隙看作矢量 ,将机构中的原始误差和运动副的磨损量看作变量 ,推导出输出运动误差计算公式 ... 本文将平面机构运动可靠性设计分为机构动作可靠性和运动精度可靠性设计。并重点阐述了平面机构运动精度可靠性设计原理 ,即将其中的杆件长度、间隙看作矢量 ,将机构中的原始误差和运动副的磨损量看作变量 ,推导出输出运动误差计算公式 ,建立了运动精度可靠度计算公式 ,找出了可靠度随磨损量增大而下降的关系。 展开更多
关键词 平面机构 运动误差 运动精度 可靠度
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平面任意复杂机构位置分析的连续法 被引量:23
4
作者 刘安心 杨廷力 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1994年第2期55-62,共8页
本文介绍了求解多项式方程组的连续法,研究了减少计算量的齐次化方法及初始方程组构造,编制了通用软件。对平面任意复杂机构的位置分析,以三环及四环基本运动链为例,用连续法直接求出全部位置解并用计算机显示机构所有构形。
关键词 连续法 基本运动链 平面机构 位置
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平面四杆机构的运动综合研究 被引量:20
5
作者 刘安心 杨廷力 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1995年第1期5-11,共7页
本文应用连续法对平面铰链四杆机构的函数综合、刚体导引综合及再现轨迹综合等问题进行了系统的研究,较好地解决了平面四杆机构运动综合中长期存在的初始值与全部解这两大难题,为平面四杆机构运动综合的尺寸方案优选奠定了基础。文中... 本文应用连续法对平面铰链四杆机构的函数综合、刚体导引综合及再现轨迹综合等问题进行了系统的研究,较好地解决了平面四杆机构运动综合中长期存在的初始值与全部解这两大难题,为平面四杆机构运动综合的尺寸方案优选奠定了基础。文中对每类综合均给出了数值实例,求出了满足给定综合条件的全部机构,并进一步考虑曲柄存在、分支及运动实现顺序等问题,对综合所得机构进行了优选。 展开更多
关键词 平面机构 运动综合 连续法 连杆机构
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平面连杆机构摆动力与摆动力矩优化平衡研究 被引量:9
6
作者 刘安心 杨廷力 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第4期647-652,共6页
提出了平面连杆机构摆动力与摆动力矩优化平衡的新方法,并用其对平面铰链四杆、六杆机构以及曲柄滑块机构摆动力与摆动力矩的最优平衡问题进行了研究,平衡效果较为理想。由于本文只需求解一个线性方程组就可得到最优平衡方案,因此具... 提出了平面连杆机构摆动力与摆动力矩优化平衡的新方法,并用其对平面铰链四杆、六杆机构以及曲柄滑块机构摆动力与摆动力矩的最优平衡问题进行了研究,平衡效果较为理想。由于本文只需求解一个线性方程组就可得到最优平衡方案,因此具有较大实用价值。 展开更多
关键词 连杆机构 摆动力 摆动力矩 平衡 平面机构
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带有预定时标平面四杆刚体导引机构尺度综合的研究 被引量:13
7
作者 吴鑫 褚金奎 曹惟庆 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期106-110,共5页
提出并解决了利用连杆转角函数谐波成分“数值图谱”进行带有预定时标刚体导引机构尺度综合的计算机方法。在分析了刚体导引位置转角函数与连杆转角函数之间的内在联系及解决了用理论计算方法确定机构实际尺寸、连杆上标线的位置及机构... 提出并解决了利用连杆转角函数谐波成分“数值图谱”进行带有预定时标刚体导引机构尺度综合的计算机方法。在分析了刚体导引位置转角函数与连杆转角函数之间的内在联系及解决了用理论计算方法确定机构实际尺寸、连杆上标线的位置及机构安装尺寸参数关键问题的基础上, 以曲柄摇杆机构为例, 用该方法建立了一个含有20350 组机构基本尺寸型连杆转角函数的谐波成分数据库。从而可以通过模糊识别方法在已建立的数据库中快速寻找出能够实现给定带有预定时标刚体导引的多个机构, 达到近似实现带有预定时标要求刚体导引机构的尺度综合。给出的算例充分说明了本方法的有效性与优点。 展开更多
关键词 预定时标 尺度综合 连杆转角函数 平面机构
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刚体导引的平面四杆机构综合的新解法 被引量:13
8
作者 付金元 陈永 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期40-46,共7页
基于连杆转动极与机构铰链点的几何关系,借助计算机代数系统,导出了求解刚体导引的平面四杆机构综合问题封闭型解的一元四次代数方程。从而使得该综合问题的求解,不仅避免了求解非线性方程组,而且在不需要给出任何初值的情况下,就... 基于连杆转动极与机构铰链点的几何关系,借助计算机代数系统,导出了求解刚体导引的平面四杆机构综合问题封闭型解的一元四次代数方程。从而使得该综合问题的求解,不仅避免了求解非线性方程组,而且在不需要给出任何初值的情况下,就能方便地直接求出问题的全部解。给出的实例,证明了该方法的有效性与优点。 展开更多
关键词 平面机构 综合 刚体导引 四杆机构
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一种计算平面机构自由度的新方法 被引量:12
9
作者 郭卫东 于靖军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期125-129,共5页
计算平面机构自由度的契贝谢夫-克鲁伯(Grübler-Kutzbach)经典公式看似简单,但使用起来却经常出错。在对现行多数《机械原理》和《机械设计基础》等教材中关于平面机构自由度计算中存在问题进行深入分析的基础上,也可得到相似的结... 计算平面机构自由度的契贝谢夫-克鲁伯(Grübler-Kutzbach)经典公式看似简单,但使用起来却经常出错。在对现行多数《机械原理》和《机械设计基础》等教材中关于平面机构自由度计算中存在问题进行深入分析的基础上,也可得到相似的结论。为此提出一种计算平面机构自由度的新方法,并对相应的Grübler-Kutzbach公式进行变异。即通过引入实约束高副、虚约束高副、全约束低副和半约束低副等新概念,解决了目前在平面机构自由度计算中存在的问题,为平面机构自由度计算的严谨性和科学性进行了有益的探索。 展开更多
关键词 机械原理 平面机构 自由度 虚约束
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PXW型摆辗机摆动机构运动学问题初探 被引量:10
10
作者 温正忠 诸文俊 胡亚民 《金属成形工艺》 1999年第3期1-3,共3页
给出了PXW型摆辗机摆头运动机构的机构运动简图,并据此认为具有多种摆头运动轨迹之摆辗机摆杆轴线上除顶点以外的各点只能是作球面运动,因而以往在摆头运动轨迹分析中将其简化为平面杆系势必引入误差.注意到这一点将有助于摆辗机的结构... 给出了PXW型摆辗机摆头运动机构的机构运动简图,并据此认为具有多种摆头运动轨迹之摆辗机摆杆轴线上除顶点以外的各点只能是作球面运动,因而以往在摆头运动轨迹分析中将其简化为平面杆系势必引入误差.注意到这一点将有助于摆辗机的结构设计和对摆辗加工中应力-应变的分析. 展开更多
关键词 摆辗机 空间机构 平面机构 PXW型 运动学
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一种基于手眼视觉的并联机器人标定方法 被引量:11
11
作者 李永泉 王皓辰 +2 位作者 张阳 张岩 张立杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期722-730,755,共10页
提出了一种基于手眼视觉的并联机器人标定方法。基于环路增量法,建立了平面2-DOF冗余驱动并联机器人运动学误差与标定模型;设计了一种标定实验靶板,利用相机采集靶板图像并对其进行分割、识别、旋转补偿的处理,获取机构末端目标位置和... 提出了一种基于手眼视觉的并联机器人标定方法。基于环路增量法,建立了平面2-DOF冗余驱动并联机器人运动学误差与标定模型;设计了一种标定实验靶板,利用相机采集靶板图像并对其进行分割、识别、旋转补偿的处理,获取机构末端目标位置和实际位置的像素误差值;针对机构自身结构的限制,利用边界曲线识别特征角点,提出了一种基于特征角点确定检测点旋转角度的方法,在补偿相机旋转角度的基础上,再利用简化后的相机针孔模型,将像素误差值通过转换得到机构末端执行器的真实位置误差值;最后利用标定模型和通过视觉系统获取的误差值进行运动学标定。经过4次迭代,机构误差减小为原来的1/3,验证了该方法的可行性。同时该方法具有标定过程用时短、数据量小、实验成本低等优点。 展开更多
关键词 平面机构 环路增量法 运动学标定 视觉测量
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平面3-RPR机构运动学标定的矩阵重构法 被引量:8
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作者 魏世民 廖启征 黄靖远 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期33-36,共4页
机构的标定是通过对终端位姿的测量来求取机构的结构误差。采用间接测量方法对机构进行标定 ,容易出现测量误差被放大的问题 ,为解决测量噪声的干扰问题 ,提出了一种新的解决方案—矩阵重构法 ,该方法避免了繁杂的大规模寻优计算。仿真... 机构的标定是通过对终端位姿的测量来求取机构的结构误差。采用间接测量方法对机构进行标定 ,容易出现测量误差被放大的问题 ,为解决测量噪声的干扰问题 ,提出了一种新的解决方案—矩阵重构法 ,该方法避免了繁杂的大规模寻优计算。仿真计算表明 :通过此方法计算出的机构结构误差能够满足对实际机构标定的精度要求 ;该方法可向空间机构推广 。 展开更多
关键词 间接测量 矩阵重构 标定 虚轴机床 运动学 平面机构
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基于嵌套粒子群算法的平面机构尺度综合与构型优选 被引量:11
13
作者 段旭洋 王皓 +1 位作者 赵勇 陈根良 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期32-39,共8页
将粒子群算法应用于平面机构尺度综合与构型优选的研究。以轨迹生成问题为研究案例,提出一种嵌套粒子群算法,利用粒子总群进行机构尺度参数的搜索,利用粒子子群进行机架位姿参数的搜索,利用不同构型粒子群优化目标函数的对比,建立机构... 将粒子群算法应用于平面机构尺度综合与构型优选的研究。以轨迹生成问题为研究案例,提出一种嵌套粒子群算法,利用粒子总群进行机构尺度参数的搜索,利用粒子子群进行机架位姿参数的搜索,利用不同构型粒子群优化目标函数的对比,建立机构的尺度综合与构型优选模型。通过平面四杆机构的尺度综合实例和平面多杆机构的构型优选实例,验证该方法的有效性与通用性。该方法的主要优点:对同一优化目标能够产生多组不同的优化解,从而给设计者提供更大的选择空间;应用同一算法能够同时解决平面机构的尺度综合、机架位姿优化和构型优选问题。 展开更多
关键词 平面机构 参数优化 粒子群算法 尺度综合
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关于重新建立平面、球面机构与结构自由度计算新公式的研究 被引量:9
14
作者 欧阳富 张士成 +1 位作者 刘彦华 孙东民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期49-52,共4页
从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发,对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明,新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了,具有计算速度快的特点,而且还适用于单环... 从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发,对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明,新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了,具有计算速度快的特点,而且还适用于单环、多环、开式链、闭式链、混合链、高副、周转轮系、汽车行星排及结构力学中的静定结构和超静定结构自由度的计算。为计算平面、球面机构与结构自由度提供了更为方便快捷正确的理论计算式。 展开更多
关键词 自由度 运动副 环数 约束数 平面机构 球面机构
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一种冗余驱动并联机器人机构工作空间及奇异的研究 被引量:9
15
作者 张立杰 李永泉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第23期2787-2790,共4页
为了探讨一种平面二自由度冗余驱动并联机器人机构的工作空间和奇异位形与结构参数的关系,利用几何法详细分析了机器人机构的可达工作空间,给出了可达工作空间形状与杆件尺寸之间的关系。利用解析法讨论了机构的奇异位形发生的数学条件... 为了探讨一种平面二自由度冗余驱动并联机器人机构的工作空间和奇异位形与结构参数的关系,利用几何法详细分析了机器人机构的可达工作空间,给出了可达工作空间形状与杆件尺寸之间的关系。利用解析法讨论了机构的奇异位形发生的数学条件,以及如何求解奇异轨迹或奇异点,并给出了奇异位形与杆件尺寸之间的关系。 展开更多
关键词 二自由度 平面机构 冗余驱动 工作空间 奇异
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平面运动链类型综合的基杆构形树法 被引量:6
16
作者 聂松辉 刘宏昭 邱爱红 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期30-35,共6页
在对平面机构闭式运动链结构组成进行研究后,提出运动链类型综合的基杆构形树法。首先,针对给定的构件数与自由度,基于缩杆邻接矩阵综合出运动链连杆序列、缩杆序列、构件度序列以及基杆联结度序列等恒量序列。然后,归纳出基于缩杆邻接... 在对平面机构闭式运动链结构组成进行研究后,提出运动链类型综合的基杆构形树法。首先,针对给定的构件数与自由度,基于缩杆邻接矩阵综合出运动链连杆序列、缩杆序列、构件度序列以及基杆联结度序列等恒量序列。然后,归纳出基于缩杆邻接矩阵对运动链进行类型综合的方法与步骤,定义了基杆构形树,并用基杆构形树综合出运动链的基杆构形矩阵,进一步研究了综合运动链联结矩阵的缩杆匹配方法。由于基杆构形树法在综合过程中按杆的级别、运动副数目以及联结关系等结构不变量将运动链进行了分类细化,因此综合规律性强、效率高,有利于减少后续刚性子链消除与运动链同构识别的计算量,尤其适合于多杆多自由度平面机构闭式运动链的计算机自动综合,并在12杆以下平面机构闭式运动链的类型综合中得到成功的应用。同时,以10杆单自由度机构运动链的类型综合为例进行了实例分析。 展开更多
关键词 类型综合 运动链 平面机构 缩杆邻接矩阵 基杆构形树法
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三个复杂基本运动链奇异性条件的求解与识别 被引量:5
17
作者 沈惠平 杨廷力 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第5期750-752,共3页
提出了求解任意复杂多回路平面连杆机构及操作手奇异位置分析的模块法。即对组成复杂机构的数量有限的基本运动链进行奇异分析 ,推导出这些复杂基本运动链产生奇异位置构型的奇异性条件 ,然后将之看作是复杂机构和操作手奇异分析的基本... 提出了求解任意复杂多回路平面连杆机构及操作手奇异位置分析的模块法。即对组成复杂机构的数量有限的基本运动链进行奇异分析 ,推导出这些复杂基本运动链产生奇异位置构型的奇异性条件 ,然后将之看作是复杂机构和操作手奇异分析的基本模块 ;只要一个基本运动链达到奇异位置时 ,该复杂机构即处于奇异位置。在此基础上本文又推导出三个复杂基本运动链产生奇异位置构型的奇异性条件 ,从而扩展了用该方法求解复杂多回路平面连杆机构及操作手奇异位置的应用范围。 展开更多
关键词 平面机构 基本运动链 奇异位置 机构分析 机器人
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平面机构综合动力平衡新方法 被引量:6
18
作者 聂松辉 刘宏昭 曹帷庆 《机械设计》 CSCD 北大核心 1997年第3期4-7,36,共5页
本文研究了平面多杆机构振动力、振动力矩和输入转矩的求解;并经过归纳分析,得到了一种综合动力平衡的有效方法;最后给出了一个六杵破碎机构的平衡算例,结果表明比法是较为合理和可行的。
关键词 机构 平面机构 综合动力平衡
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基于回路配置的平面机构运动链绘制新方法及其计算机实现 被引量:6
19
作者 刘 勇 肖人彬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期21-25,共5页
提出了一种根据平面机构运动链的邻接矩阵绘制草图的新方法,它首先借助运动链简图的广度优先生成树求得图的基本回路,然后将回路标准化后按照排序规则进行排序,最后依据排序后的回路自动绘制出运动链简图;还将该方法与已有的方法进行了... 提出了一种根据平面机构运动链的邻接矩阵绘制草图的新方法,它首先借助运动链简图的广度优先生成树求得图的基本回路,然后将回路标准化后按照排序规则进行排序,最后依据排序后的回路自动绘制出运动链简图;还将该方法与已有的方法进行了比较和分析,并通过应用实例验证了这种方法的有效性和完备性,最后还给出了相应的计算机原型系统实现。 展开更多
关键词 回路配置 邻接矩阵 广度优先生成树 回路标准化 草图绘制 计算机实现 机构综合 运动链 平面机构
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利用混沌与分形进行平面机构综合 被引量:7
20
作者 冯春 谢进 陈永 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期753-756,共4页
提出了一种求解牛顿—拉夫森搜索技术迭代函数的Julia点的优化模型及进化规划求解方法 ,利用非线性离散动力系统在其Julia集出现混沌分形现象的特点 ,提出了一种基于牛顿—拉夫森搜索技术的求解非线性方程全部根的新方法 ,并通过求解刚... 提出了一种求解牛顿—拉夫森搜索技术迭代函数的Julia点的优化模型及进化规划求解方法 ,利用非线性离散动力系统在其Julia集出现混沌分形现象的特点 ,提出了一种基于牛顿—拉夫森搜索技术的求解非线性方程全部根的新方法 ,并通过求解刚体导引的平面四杆机构综合问题中产生的非线性方程 。 展开更多
关键词 混沌 分形 JULIA集 刚体导引 平面机构
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