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一种新型5-R柔性并联指向机构的设计与分析 被引量：3
1
作者 李富娟 李仕华 +3 位作者 韩朝武 王佳音 李天宇 周亚杰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第1期14-20,共7页
轴漂作为柔性铰链的固有属性对其转动精度有很大影响,基于对称设计思想设计出两种轴漂很小的高精度柔性转动副,并对其进行性能分析及应用研究。首先采用几何方法,从结构上证明了新提出的两种柔性转动副具有轴漂小的特点;然后,分别建立... 轴漂作为柔性铰链的固有属性对其转动精度有很大影响,基于对称设计思想设计出两种轴漂很小的高精度柔性转动副,并对其进行性能分析及应用研究。首先采用几何方法,从结构上证明了新提出的两种柔性转动副具有轴漂小的特点;然后,分别建立两种新型铰链的伪刚体模型,得到其输入输出数学表达式并进行仿真验证;最后,基于球面5-R并联机构,运用刚体替换法,将新提出的两种柔性铰链替代机构中刚性运动副,综合得到一种新型5-R柔性并联机构。通过有限元软件对其进行分析,证明机构具有较高的承载能力和指向精度,为后续空间柔性指向机构应用方面奠定了理论基础。 展开更多
关键词 球面5-r机构 柔性铰链 指向精度 轴漂
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一种仿人肩关节的运动学和工作空间分析 被引量：5
2
作者 孙鹏 李研彪 郭明飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期384-394,共11页
针对人体肩关节的结构特点,提出了一种以球面5R并联机构为原型的仿人肩关节。通过Paden-Kahan子问题思路,推导出了该并联机构的位置反解。基于螺旋理论和指数积公式,并结合直接法和虚拟机构法,给出了少自由度非对称型并联机构的运动学... 针对人体肩关节的结构特点,提出了一种以球面5R并联机构为原型的仿人肩关节。通过Paden-Kahan子问题思路,推导出了该并联机构的位置反解。基于螺旋理论和指数积公式,并结合直接法和虚拟机构法,给出了少自由度非对称型并联机构的运动学分析方法,得到了该并联机构的速度雅可比矩阵。应用多参数的迭代抽样优化方法,分析了工作空间评价指标与结构参数之间的关系,同时考虑加工装配工艺,最终选取了一组较合理的结构参数。研究结果表明:所提仿人肩关节结构紧凑、工作空间大,且符合人体肩关节活动特点。 展开更多
关键词 仿人肩关节 球面5r并联机构 雅可比矩阵 工作空间 参数优化
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球面5R并联机构的动力学建模及动载分配优化 被引量：2
3
作者 李研彪 王林 +2 位作者 罗怡沁 孙鹏 郑航 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2012-2020,共9页
在动载条件下,为实现并联机构驱动器低能耗、平稳地运行,针对一种球面5R并联机构,对其进行动载分配优化。首先利用矢量法得到了机构的运动学正反解,考虑重力、外力和各构件惯性力的作用,采用拉格朗日方法和虚功原理建立了球面5R并联机... 在动载条件下,为实现并联机构驱动器低能耗、平稳地运行,针对一种球面5R并联机构,对其进行动载分配优化。首先利用矢量法得到了机构的运动学正反解,考虑重力、外力和各构件惯性力的作用,采用拉格朗日方法和虚功原理建立了球面5R并联机构的动力学模型,并对机构的数值算例进行了动力学仿真验证,结果表明:理论值与仿真值的最大误差为1.3%,验证了动力学模型的正确性。然后,基于动力学模型,考虑驱动器输出功率和力矩因素,定义了机构的多目标优化函数,采用B样条插值法规划轨迹,并用归一化加权求和法优化求解该机构的最优轨迹。最后,通过数值算例,验证了优化方法的可行性,且优化结果表明:功率峰值降幅为分别为11.77%、48.75%,力矩峰值降幅分别为0%、51.17%,速度峰值降幅分别为20.97%、8.1%。说明该优化方法可以有效降低驱动器输出峰值,使得并联机构驱动器运行平稳,且该优化方法也适用于其他并联机构。 展开更多
关键词 球面5r并联机构 动力学建模 拉格朗日方法 虚功原理 动载分配优化
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