基于构态变换的变胞机构结构综合 被引量：78

1

作者 李端玲 戴建生 +1 位作者 张启先 金国光 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期12-16,共5页

讨论了一种在运动中构态可变并改变自由度的新机构。基于构态变换的矩阵运算,提出了变胞机构结构综合的新方法。从其终态出发,应用终态的拓扑结构及其相应的邻接矩阵,进行了杆件添加和相应构态变换的矩阵运算,研究了所有组合可能性,并... 讨论了一种在运动中构态可变并改变自由度的新机构。基于构态变换的矩阵运算,提出了变胞机构结构综合的新方法。从其终态出发,应用终态的拓扑结构及其相应的邻接矩阵,进行了杆件添加和相应构态变换的矩阵运算,研究了所有组合可能性,并应用拓扑对称性去除重复情况,从而综合出新的变胞机构。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 图论 邻接矩阵 矩阵运算 机构综合

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基于变胞原理的变自由度机构拓扑型分析 被引量：20

2

作者 郭宗和 马履中 杨启志 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-3,7,共4页

变自由度机构是一类具有特殊用途的机构。根据自由度的变化规律对变自由度机构进行了分类;利用变胞机构原理和拓扑理论对变自由度机构自由度的变化过程进行了构态变换描述。提出了一种对不同类型的变自由度机构进行拓扑型分析的“杆-杆... 变自由度机构是一类具有特殊用途的机构。根据自由度的变化规律对变自由度机构进行了分类;利用变胞机构原理和拓扑理论对变自由度机构自由度的变化过程进行了构态变换描述。提出了一种对不同类型的变自由度机构进行拓扑型分析的“杆-杆”合并的新方法,由于把机构的型分析问题转化为矩阵计算,该方法可推广应用于更复杂的问题,并有利于在计算机上进行机构型分析。通过实例对该方法进行了验证。 展开更多

关键词 变自由度机构 变胞机构 运动链 邻接矩阵 构态变换

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描述变胞机构构态变换的邻接矩阵法 被引量：20

3

作者 吴艳荣 金国光 +2 位作者 李东福 杨世明 戴建生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期23-26,共4页

根据变胞机构的变胞原理,提出变胞机构的三种变胞过程:杆件增加、杆件减少和杆件数不变仅拓扑结构发生变化。在研究变胞机构的三种变胞过程后,提出用邻接矩阵变换的方法来描述变胞机构的变胞过程,同时提出用于相应邻接矩阵变换的4种初... 根据变胞机构的变胞原理,提出变胞机构的三种变胞过程:杆件增加、杆件减少和杆件数不变仅拓扑结构发生变化。在研究变胞机构的三种变胞过程后,提出用邻接矩阵变换的方法来描述变胞机构的变胞过程,同时提出用于相应邻接矩阵变换的4种初等矩阵。矩阵变换法能清楚地描述机构在变胞过程中,各构件的邻接特性变化以及增加或减少的构件数。采用矩阵变换法来描述机构的变胞过程,将变胞机构的构态变换转化为一系列矩阵运算,普遍适用于各种变胞机构的构态变换分析。变换过程全部由矩阵实现,且不需对新机构重新编号,易于计算机编程运算。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 邻接矩阵

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基于ADAMS变胞升降机构构态变换动力学仿真分析

4

作者 周怀堂 邓子龙 +1 位作者 耿铁民 何艳 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第4期60-66,共7页

在地震等自然灾害发生时,道路上常常会出现大小碎石,而大小碎石影响抢险运输车的快速通行。在车辆底盘加装升降机构是解决这一问题的有效办法。然而,现有的升降机构升降方式较为单一,占用空间较大,不便安装在车辆下方。此外,还面临着不... 在地震等自然灾害发生时,道路上常常会出现大小碎石,而大小碎石影响抢险运输车的快速通行。在车辆底盘加装升降机构是解决这一问题的有效办法。然而,现有的升降机构升降方式较为单一,占用空间较大,不便安装在车辆下方。此外,还面临着不能随不同的工况进行灵活升降的问题。为了解决这些问题,基于变胞机构原理设计了一种变胞升降机构;建立变胞升降机构的虚拟样机模型,利用ADAMS软件进行构态变换动力学仿真实验,研究了车辆在构态变换过程中的动力学特性。结果表明,该机构具有变拓扑构型和变自由度的特点,能够根据工况的不同,以不同的构态完成工作任务;针对不同大小的障碍物,该机构可进行一级或二级升高,实现快速越障;该机构具有优异的可行性和稳定性。 展开更多

关键词 变胞机构 升降机构 构态变换 动力学

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具有变胞功能的平行四杆机构动力学特性研究

5

作者 高建卓 李小彭 李树军 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第1期32-37,共6页

变胞机构在机器人结构设计中应用广泛。为了研究一种常见输电线巡检机器人具有的平行四杆变胞机构动力学特性,首先建立运动循环图对其运动中的构态变换过程进行分析,确定了构态变换方式;其次利用Lagrange方程建立此移动变胞机构的动力... 变胞机构在机器人结构设计中应用广泛。为了研究一种常见输电线巡检机器人具有的平行四杆变胞机构动力学特性,首先建立运动循环图对其运动中的构态变换过程进行分析,确定了构态变换方式;其次利用Lagrange方程建立此移动变胞机构的动力学模型,通过数值仿真,分析质量和杆长参数变化时对其动力学特性的影响。研究结果表明:此平行四杆变胞机构属于二构态变胞机构;随着质量的增大,速度峰值在增大,而随着杆长的增大,速度峰值却在减小;两个参数对加速度的影响很小。研究结果对于具有此变胞机构形式的巡检机器人动力学研究提供了借鉴作用。 展开更多

关键词 变胞机构 运动循环 构态变换 动力学 数值仿真

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基于邻接图的变胞机构的矩阵描述及演算 被引量：6

6

作者 白国超 李端玲 +2 位作者 魏世民 廖启征 戴建生 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1-5,共5页

邻接矩阵法可以对杆件的数目变化进行表示和演算,但这种方法对于变胞机构中复合铰链的构态变换及描述铰链的邻接关系变化的情况不完全适用,且矩阵所含信息较少,不能直观地反映机构构态特性.为此,应用邻接图表示机构的拓扑结构,并提出了... 邻接矩阵法可以对杆件的数目变化进行表示和演算,但这种方法对于变胞机构中复合铰链的构态变换及描述铰链的邻接关系变化的情况不完全适用,且矩阵所含信息较少,不能直观地反映机构构态特性.为此,应用邻接图表示机构的拓扑结构,并提出了描述机构详细信息的铰链邻接矩阵,此矩阵可与初等变换矩阵构造变胞方程,从而实现机构从初始构态到任意构态的矩阵演算.通过实例验证可知,基于邻接图的矩阵描述和演算方法获得的结果包含直观和全面的机构构态信息,便于计算机辅助分析. 展开更多

关键词 变胞机构 邻接图 构态变换 矩阵演算

原文传递

柔性变胞机构的拓扑结构表示及构态变换分析 被引量：6

7

作者 张忠海 李端玲 廖启征 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期75-79,共5页

为了有助于柔性变胞机构的结构学理论体系的建立和完善,给出了柔性变胞机构的定义,分析了柔性变胞机构的组成元素,并给出了柔性变胞机构的结构简图表示方法,提出了柔性变胞机构拓扑结构的拓扑图和邻接矩阵的表示方法;为了对柔性变胞机... 为了有助于柔性变胞机构的结构学理论体系的建立和完善,给出了柔性变胞机构的定义,分析了柔性变胞机构的组成元素,并给出了柔性变胞机构的结构简图表示方法,提出了柔性变胞机构拓扑结构的拓扑图和邻接矩阵的表示方法;为了对柔性变胞机构的构态变换进行深入分析,提出了一种基于邻接矩阵的数学运算分析方法.通过应用实例验证,所提的邻接矩阵运算方法对于柔性变胞机构的构态变换分析是有效和正确的. 展开更多

关键词 柔性变胞机构 拓扑结构 构态变换 拓扑图 邻接矩阵

原文传递

平行四边形变胞移动机构的构态变换随机性分析 被引量：1

8

作者 高建卓 李小彭 李树军 《中国工程机械学报》 北大核心 2023年第3期209-214,共6页

变胞机构在运动过程中可以实现不同的构态变换。为了研究变胞机构构态变换过程中的随机性影响,建立一种常见的平行四边形变胞移动机构模型。以等效阻力梯度模型为基础,对机构进行动态静力学分析,并最终对其构态变换过程进行研究。分析... 变胞机构在运动过程中可以实现不同的构态变换。为了研究变胞机构构态变换过程中的随机性影响,建立一种常见的平行四边形变胞移动机构模型。以等效阻力梯度模型为基础,对机构进行动态静力学分析,并最终对其构态变换过程进行研究。分析不同参数变化时,对平行四边形变胞移动机构构态变换过程中的随机性影响,得出转速、杆长、外力、外力矩不同参数变化情况下构态变换过程中产生的随机性影响。结果表明:随着转速、外力、外力矩的增大,使变胞机构构态变换过程中更容易产生随机构态,杆长的影响不明显。研究结果对于未来如何利用和控制具有作业任务的变胞机构中的随机构态起到借鉴作用。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 随机构态 等效阻力梯度

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描述变胞机构构态变换的一种新方法及其在构型综合中的应用 被引量：5

9

作者 杨飞 陶建国 邓宗全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期1-8,共8页

通过分析变胞机构的拓扑构态变换过程,提出一种能描述杆件减少过程中任意杆件合并的矩阵表达新方法,此方法不需要进行行列变换就可得到简洁的终态矩阵,且不影响原机构杆件的编号。以此方法为基础,阐述杆件数增加或不变的变胞机构拓扑构... 通过分析变胞机构的拓扑构态变换过程,提出一种能描述杆件减少过程中任意杆件合并的矩阵表达新方法,此方法不需要进行行列变换就可得到简洁的终态矩阵,且不影响原机构杆件的编号。以此方法为基础,阐述杆件数增加或不变的变胞机构拓扑构态变换的数学描述和实现方法。根据变胞机构构态变化规律和平面机构构型综合的拓扑相关性,提出基于变胞机构拓扑构态变换的数学描述进行平面闭链机构构型综合的新方法,给出单自由度闭链构型综合的实现方法和步骤,并以8杆机构构型综合为例进行应用说明。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 图论 邻接矩阵 构型综合

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描述变胞机构构态变换的关联矩阵法 被引量：5

10

作者 畅博彦 金国光 +2 位作者 戴建生 杨世明 冯志友 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期507-511,516,共6页

基于变胞机构的变拓扑结构特性,提出了3种基本变胞过程:构件数目变化、运动副数目变化和连接方式变化,这些过程的组合使用可实现全部变胞要求。为了完整、简便、清晰地描述构态变换过程,提出运用含有运动副类型的关联矩阵及其逻辑运算... 基于变胞机构的变拓扑结构特性,提出了3种基本变胞过程:构件数目变化、运动副数目变化和连接方式变化,这些过程的组合使用可实现全部变胞要求。为了完整、简便、清晰地描述构态变换过程,提出运用含有运动副类型的关联矩阵及其逻辑运算对变胞过程进行描述,同时给出了构态变换方程的逻辑表达式和实现变胞过程的4种基本变胞矩阵。该方法能直观地描述出构态变换的过程和目的,变胞矩阵构造简便,与传统数学运算相比运算次数少,且变换过程中不需要对构件重新编号,有利于形成变胞机构计算机辅助设计方法。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 关联矩阵 矩阵演算

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初始抓取角度可调节的仿生变掌机械手设计

11

作者 张英坤 郝存明 《制造业自动化》 北大核心 2023年第8期123-126,共4页

变掌机械手在一定程度上解决了固定掌机械手存在的抓取范围有限、抓取模式单一等不足,促进了多指机械手的发展。但现有变掌机械手主要采用单一的变位控制或转位控制进行设计,抓取性能仍存在局限性,无法兼顾尺寸适应性和形状适应性。为... 变掌机械手在一定程度上解决了固定掌机械手存在的抓取范围有限、抓取模式单一等不足,促进了多指机械手的发展。但现有变掌机械手主要采用单一的变位控制或转位控制进行设计,抓取性能仍存在局限性,无法兼顾尺寸适应性和形状适应性。为了解决上述问题,设计了一种初始抓取角度可调节的仿生变掌机械手,在三维设计软件中进行了机械建模,并详细分析了其结构组成。该仿生变掌机械手具有三条模块化手指支链,通过手指支链的变位控制与转位控制实现机械手初始抓取角度的调节,并对变位控制与转位控制的实现过程进行了分析。最后,构态变换仿真结果表明,所设计的仿生变掌机械手能够通过变位控制和转位控制构成不同的抓取构态,利用二指或三指实现对尺寸、形状各异的物体的包络、握持、捏取等抓取模式,增强了变掌机械手对物体尺寸和形状的适应性。 展开更多

关键词 初始抓取角度 机械手 变掌 构态变换

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变胞机构构态变换可靠性分析模型 被引量：4

12

作者 崔允浩 李树军 《机械与电子》 2016年第1期31-34,共4页

根据变胞机构构态变换过程中的运动学和动力学特性,分析了影响变胞机构构态变换可靠性的主要因素,并对其概率分布特征参数进行了求解。以等效阻力梯度模型为理论基础,建立变胞机构构态变换约束可靠性分析模型,用变胞运动副等效阻力系数... 根据变胞机构构态变换过程中的运动学和动力学特性,分析了影响变胞机构构态变换可靠性的主要因素,并对其概率分布特征参数进行了求解。以等效阻力梯度模型为理论基础,建立变胞机构构态变换约束可靠性分析模型,用变胞运动副等效阻力系数的概率分布特性来衡量变胞机构构态变换的可靠性。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 可靠性 概率分布 等效阻力

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径向可伸缩式车轮机构的构型设计与分析 被引量：2

13

作者 武秋红 胡明 +2 位作者 陈文华 潘骏 钱萍 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第5期12-14,共3页

针对航天发射时运载工具性能需求和有效载荷舱空间有限的矛盾,提出一种径向可伸缩式车轮机构。在分析径向可伸缩式车轮机构组成原理的基础上,对车轮机构进行拓扑综合分析,即车轮构型分解与综合。以车轮机构的轮缘环链为单元构型,进行拓... 针对航天发射时运载工具性能需求和有效载荷舱空间有限的矛盾,提出一种径向可伸缩式车轮机构。在分析径向可伸缩式车轮机构组成原理的基础上,对车轮机构进行拓扑综合分析,即车轮构型分解与综合。以车轮机构的轮缘环链为单元构型,进行拓扑变换分析,分类讨论轮缘环链外接副的三种型式。通过构态分析确定径向可伸缩式车轮终态的运动情况,验证所设计车轮构型的正确性,为该机构在航天领域的实际应用提供理论条件。 展开更多

关键词 径向可伸缩式车轮机构 机构构型 构态变换 环路联接矩阵

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五杆机构构态变换过程中的动力学特性研究 被引量：2

14

作者 李小彭 毛昕 +1 位作者 高建卓 王冰冰 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第12期90-93,共4页

变胞机构的构态变换是变胞机构应用中的一个重要分支。为了对变胞机构在构态转换时的瞬态运动学和动力学进行研究,得到约束变胞机构的构态变换过程中存在的冲击和振动对机构的影响。利用Lagrange方程建立了一种约束变胞五杆机构的动力... 变胞机构的构态变换是变胞机构应用中的一个重要分支。为了对变胞机构在构态转换时的瞬态运动学和动力学进行研究,得到约束变胞机构的构态变换过程中存在的冲击和振动对机构的影响。利用Lagrange方程建立了一种约束变胞五杆机构的动力学模型,并对其进行动力学分析,应用Matlab/Simulink软件对机构中变胞副的速度、加速度信号进行数值分析,得到了弹簧刚度、转动惯量这些参数变化时对变胞副在构态变换过程中的冲击和振动的影响,结果表明,当改变弹簧刚度和转动惯量时,构态变换中的冲击振动减弱。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 动力学 冲击振动 数值仿真

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一种平面天线可折叠变胞机构的设计分析研究 被引量：2

15

作者 李波 陆建兰 +2 位作者 黄利强 苗军 王治易 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S01期33-40,共8页

将变胞概念引入可展机构设计,提出了一种多构态可展支撑桁架及时序可控的分步锁定方式。利用拓扑理论建立了可展桁架全构态变换的拓扑图及相对应的邻接矩阵,对自由度变化过程进行了详细描述,探讨了工作周期内机构的演变规律,并以可展桁... 将变胞概念引入可展机构设计,提出了一种多构态可展支撑桁架及时序可控的分步锁定方式。利用拓扑理论建立了可展桁架全构态变换的拓扑图及相对应的邻接矩阵,对自由度变化过程进行了详细描述,探讨了工作周期内机构的演变规律,并以可展桁架的运动轨迹最小化和展开冲击最小化进行了展开时序优化和动力学数值仿真,通过了样机试验验证。结果表明:该可展支撑桁架是一种四构态的多连杆变胞机构,铰链按照锁定时序由折叠构型实现分步展开,优化后的变胞型式具有运动包络小、运行平稳,易于装调的优点。 展开更多

关键词 可展桁架 变胞机构 时序优化 构态变换 变自由度

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变胞机构构态变换分析

16

作者 侯红玲 李志锋 赵永强 《煤矿机械》 北大核心 2007年第1期67-69,共3页

变胞机构是一种新颖的机构,根据它在运动过程中自由度的变化,以及参与运动的构件不同,对其进行了科学的分类;利用拓扑理论对变胞机构的构态变化进行了描述,同时发现邻接构态的变化可以利用矩阵计算得到。

关键词 变胞机构 分类 构态变换 邻接矩阵

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一种新的描述和分析变胞机构的拓展全息矩阵 被引量：1

17

作者 白平 孙亮波 梁刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期553-559,共7页

论述了描述变胞机构构态变换的矩阵表达方法,提出一种能描述变胞机构构态所有结构信息的拓展全息矩阵。通过检索该矩阵,可获得机构中运动副数、构件数、多元构件、多元复绞、多元构件结构尺寸、构件间的连接关系等所有运动链结构信息,... 论述了描述变胞机构构态变换的矩阵表达方法,提出一种能描述变胞机构构态所有结构信息的拓展全息矩阵。通过检索该矩阵,可获得机构中运动副数、构件数、多元构件、多元复绞、多元构件结构尺寸、构件间的连接关系等所有运动链结构信息,增加拓展列表达机构的原动件及机架等运动学参数。分析了3种典型构态变换公式(构件数目增加、减少及运动副类型改变),通过一个案例论证了该矩阵和构态变换公式的正确性。提出了一种新的表达机构所有结构和运动学信息的矩阵,基于此实现了变胞机构变胞和运动学分析的程序化设计。 展开更多

关键词 变胞机构 全息矩阵 构态变换 拓展矩阵 运动学分析

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论系统理论与辩证理论的融合 被引量：1

18

作者 岳玉禄 《系统科学学报》 1996年第4期1-6,共6页

系统理论和辩证理论的协调融合,是两种理论基本关系的必然发展.共同点来自于两种理论都是研究联系的,区别点来自于联系的二重性,即单位联系和普遍联系,对象的显在本质和潜在本质.其协调融合体现为反异相成的规律、构态变换的规律、新陈... 系统理论和辩证理论的协调融合,是两种理论基本关系的必然发展.共同点来自于两种理论都是研究联系的,区别点来自于联系的二重性,即单位联系和普遍联系,对象的显在本质和潜在本质.其协调融合体现为反异相成的规律、构态变换的规律、新陈代谢的规律.深入地探讨上述问题,使我们认识到,这些规律既是辩证理论的内在反映,也是系统理论的内在反映,皆是作为马克思主义哲学组成部分的“系统观”及其具体化的“系统辩证论”的产物. 展开更多

关键词 系统理论 辩证理论 系统辩证论 构态变换 马克思主义哲学 系统规律 系统科学 辩证法规律 唯物辩证 显在本质

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变胞机构若干基础理论与应用研究概述 被引量：1

19

作者 陶兴旺 曹巨江 刘丁菡 《包装与食品机械》 CAS 2009年第4期57-60,63,共5页

阐述和总结了变胞机构的概念、自由度计算、结构综合、构态变化及变胞方式等研究的几个重要的基础理论,突出了变胞机构的本质内涵及常与之易混淆的几种普通机构,分析和比较了两种构态变换的矩阵演算方法。最后概述了变胞机构的应用领域... 阐述和总结了变胞机构的概念、自由度计算、结构综合、构态变化及变胞方式等研究的几个重要的基础理论,突出了变胞机构的本质内涵及常与之易混淆的几种普通机构,分析和比较了两种构态变换的矩阵演算方法。最后概述了变胞机构的应用领域,展望了变胞机构的前景。 展开更多

关键词 变胞机构 构态变换 邻接矩阵 机构综合 拓扑

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基于图论的三构态助老变胞机构的设计与运动学分析 被引量：1

20

作者 朱孙科 吕航 +2 位作者 李伟湛 尹燕莉 赵曜 《机械传动》 北大核心 2021年第4期51-57,共7页

为了研发一款助老机器人,基于图论理论、机构的数综合,设计了一种可在2自由度、1自由度、0自由度之间切换的三构态助老变胞机构。针对变胞机构的2自由度行走构态,运用闭环矢量法进行了运动学分析,得到该变胞机构在该构态下关键位置的位... 为了研发一款助老机器人,基于图论理论、机构的数综合,设计了一种可在2自由度、1自由度、0自由度之间切换的三构态助老变胞机构。针对变胞机构的2自由度行走构态,运用闭环矢量法进行了运动学分析,得到该变胞机构在该构态下关键位置的位移、速度、加速度等变化规律。分析结果显示,位移曲线在支撑期过渡到摆动期时位移变化较大,在步态周期的后40%内,速度、加速度均有较大变化,符合人体步态规律,表明该助老变胞机构设计是合理的。 展开更多

关键词 运动学 构态变换 变胞机构 图论

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