双曲柄式爬升机构的设计与分析

通过对现有爬楼梯轮椅爬升机构的对比分析,提出了双曲柄式爬升机构。对双曲柄式爬升机构进行设计研究,建立了双曲柄式爬升机构的运动学模型,并在此基础上对其进行了爬楼过程中运动轨迹分析。仿真结果表明,该爬升机构结构设计合理,方案可行且运行平稳,能够满足设计要求。     

瞬心无穷远时近似直线轨迹的四杆机构综合

连杆拐点圆上点附近曲线段与直线之间的近似度很高,工程上常利用其机构作为直线导引机构。针对铰链四杆机构连杆瞬心无穷远时拐点圆不存在,现有的方法不能综合出近似直线轨迹四杆机构的问题,提出瞬心无穷远时连杆曲率叠加原理,根据运动学原理进行分析,推导连杆上任意点曲率计算公式,证明曲率叠加原理的正确性,并得到求解铰链四杆机构连杆两铰链线上零曲率点的图解法。利用图解法能够解决瞬心无穷远时近似直线导引机构的综合问题,从理论上解决了瞬心无穷远时这一特定位置近似直线轨迹导引机构的综合问题。得到的方法简单、直观、适用,是拐点圆理论有力的补充和完善。     

近似直线轨迹的曲柄滑块机构尺寸综合和精度

针对当曲柄与连杆重叠共线的特殊位型下曲柄滑块机构连杆上一点轨迹为近似直线而达到近似停歇的六杆机构,研究了曲柄滑块机构的尺寸综合,解决了要实现停歇连杆点位置的选择问题;导出了该机构停歇误差计算式,利用该式可以计算在一定误差范围的近似停歇长度。     

Tchebycheff Lambada近似直线导引机构尺度探究

通过对Tchebycheff lambada近似直线机构的结构和运动特性进行分析,揭示了该机构作为近似直线导引机构,其直线精度高的缘由;对其综合方法进行归纳,总结出以轨迹对称的连杆机构作为近似直线导引机构的综合理论方法;举例证明了该方法的正确性.     

六足机器人机构优化设计及运动仿真分析

针对多连杆组合机器人驱动复杂性问题,对一种齿轮—连杆组合机构的六足机器人进行优化设计。采用优化算法对腿部各连杆尺度进行了优化分析并进行了运动学仿真,在相同工况下分别对机器人直线行走、曲线行走以及直线—曲线行走的质心轨迹、关节的角速度、角加速度进行分析并对比优化前与优化后实验数据。实验结果表明,六足机器人机构设计符合实际情况,模型优化的合理性与准确性得到进一步验证,进而为以后多足机器人更深入研究奠定基础。     

一种星轮式爬楼梯电动轮椅设计

设计了一款三星轮式爬楼梯电动轮椅,其中一个星轮为轮毂电机。采用三星轮机构实现爬楼越障,采用轮毂电机驱动轮椅平地行驶,实现了爬楼功能和电动轮椅功能的有机结合。爬升装置是爬楼梯轮椅的关键,在深入研究爬楼梯轮椅工作机理基础上,充分考虑爬楼梯轮椅爬升装置的结构和尺寸以及爬升功率、安全性等要求,在对爬升装置设计的同时还对轮椅行走环节进行了设计。经过性能分析,设计的爬楼梯轮椅达到了功能要求,并具有乘坐安全、爬楼梯稳定、控制容易以及操作简单等特点。     

双直线导向机构的轨迹综合及其误差分析

通过建立机构基本尺寸型连杆转角算子谐波特征参数的数值图谱库，实现了利用数值图谱法进行带有预定时标双直线导向机构的轨迹综合，并对轨迹综合时存在的误差进行分析定义，计算出了综合所得各组机构的各项误差值，为机构设计人员在选择可行机构时提供了有力的参考数据；综合算例表明该方法是可行有效的。     

一种四杆机构式电动载物爬楼机

为提高人们的生活质量,减轻爬楼携物的劳动量,设计了一种四杆机构式电动载物爬楼机,利用四杆机构的运动特性进行周期循环运动从而实现爬升越障的功能,应用Solid Works进行运动仿真,检测设计机构的可行性。仿真结果表明,所设计的电动载物爬楼机整体结构合理,运行过程平稳,满足设计要求。     

多轴向经编机针芯上下运动机构的设计

针对多轴向经编机"移动复合针"中针芯上下运动要求设计问题,根据针芯在最高位置的停歇时间、针尖动程大小等要求,采用图解法综合出上下运动实现机构的尺度。结果表明,Watt型平面六连杆机构实现上下运动的一次近似停歇,另一组四杆机构连杆平面上的连杆点产生的近似直线轨迹实现针芯的上下直线运动,上下运动机构整体为具有二级杆组的平面十二杆机构。通过实例计算出上下运动位移曲线和停歇时间,生成了针芯针尖运动轨迹,动程和停歇时间的相对误差分别为1.25%和0.22%,近似直线轨迹最大偏差为0.0895mm。     

连杆组合机构实现直线行走轨迹的研究

基于平面连杆组合机构设计了一种单自由度步行机腿机构,建立了机构的数学模型,分析了该机构的急回特性,并对其进行轨迹、速度和加速度等运动特性研究,讨论了轨迹直线度和行走性能特性。导出结构参数对行走轨迹的影响规律,得出了实用的行走轨迹,为步行机的设计提供了理论参考依据。     

电力铁塔攀爬机器人直线推杆机构设计与分析

面向输电系统检测及维护作业的自动化,提出并设计了一种可以在电力铁塔表面自由移动的五自由度双臂关节式攀爬机器人,以期代替人工完成危险的高空攀爬检测作业任务.该电力铁塔攀爬机器人机构紧凑,左右机构对称,创新采用直线推杆机构实现两臂张合功能,此机构可良好支撑机器人双臂,相比传统关节设计采用的大转矩电机直驱方式,大幅度降低了对驱动电机的转矩要求.建立了机构CAD模型.进行了静力学分析,并在动力学仿真软件Adams软件环境下进行仿真.通过和电机直驱关节方法比较,分析和仿真结果均表明采用直线推杆机构可减小驱动电机转矩.样机试验结果表明电力铁塔攀爬机器人系统的设计组成原理合理,系统方案成功可靠.     

仿人型爬杆机器人的设计

仿人型爬杆机器人的设计,通过模仿人爬树的动作,即用双手和双脚分别夹放树干,配合身体伸缩实现上下爬行,从而实现爬杆机器人的蠕动式爬升。由于蜗轮蜗杆承载能力强并且具有很好的自锁能力,在需要具有很强自锁能力的机械中,蜗轮蜗杆机构被广泛应用。爬升部分采用电机正反转驱动蜗杆带动蜗轮旋转,通过带动四杆机构的摆动,实现爬升的动作,并对爬升过程中的杆进行了受力的分析,确定了其爬升的必要条件。     

曲柄摇杆式爬楼梯装置设计

针对星轮式爬升机构稳定性指标r值较大,影响运行稳定这一问题,提出了一种曲柄摇杆式爬楼梯装置。研究了曲柄摇杆机构杆长对运动轨迹的影响,并对装置进行设计,使其r值减小了22%;应用SolidWorks软件对装置进行建模及爬楼过程仿真,得到其空载和施加载荷时的运行轨迹图,确定了方案的可行性;并进行样机测试,验证了装置的运行稳定性。研究结果说明,曲柄摇杆式爬楼梯装置的设计思路是正确的,对于开发类似产品有借鉴意义。     

长寿可靠型连杆式切断蝶阀设计研究开发

长寿可靠型连杆式切断蝶阀是一种长寿、可靠、安全、高效的中高温气体切断蝶阀,在高炉炼铁系统中用作煤气、空气或烟气管道的切断阀门,应用范围越来越广泛,逐步取代了笨重的闸阀。主要介绍了长寿可靠型连杆式切断蝶阀新的设计理念和结构优化设计方案,对蝶阀四杆机构运动轨迹进行了研究分析,提出了密封补偿机理研究分析理论,优化了密封副设计和材质选择。还介绍了长寿可靠型连杆式切断蝶阀寿命试验及其结果,为连杆式切断蝶阀的工作状况、实际性能等各方面的研究提供了试验数据支撑,对阀门结构优化设计提供了依据。寿命试验对比测量了纳米材料复合电镀自润滑轴套与普通铜基自润滑轴套磨损量,为深入研究长寿可靠型连杆式切断蝶阀长寿安全可靠免维护性能提供了试验条件和技术支撑。     

一种新型的气动爬杆机器人

随着人工智能技术的迅速发展,各类智能机器人的研究也越来越受到人们关注。面向实际生活和工业应用中存在大量爬杆作业的需求,在分析现有爬杆机器人在实际应用中所存在问题的基础上,设计了一款能够快速攀上固定高台的新型气动驱动机器人。该机器人利用双作用气缸为主要执行元件,通过设计六连杆机构对圆柱杆进行夹紧,通过气缸提升实现机器人的爬杆动作,然后通过摩擦轮带动机器人旋转上台进行工作。首先对机器人进行了结构设计和建模,再通过COMSOL软件分析主要零件的力学性能,并在AMESim软件中完成提升和夹紧机构的运动仿真。分析结果表明,该气动爬杆机器人能够满足快速爬杆的要求。     

一种椭圆轮式轮椅爬楼梯辅助装置的设计

设计了一款椭圆轮式轮椅爬楼梯辅助装置,通过锁止轮毂与普通轮椅底架固定连接并套在其轮轴上。采用胎面装附有牙型花纹的防滑橡胶皮的椭圆轮爬楼和越障,装置使用马达作动力。同时对椭圆轮的特性和椭圆轮在台阶上的运动轨迹做了相应的说明。经过性能分析,设计的轮椅爬楼梯辅助装置满足功能要求,并具有爬楼梯安全稳定、操作简单、方便控制等特点。     

平面四杆机构曲线动态数值图谱的简易实现

用几何直接求解四杆机构的主要运动参数 ,结合位置解法求解连杆上点的坐标值 ,用Math CAD软件实现连杆曲线的动态数值图谱。并把该方法用于四杆机构性能分析 ,以便于结合图谱法与数值法的优势进行连杆机构的设计     

椭圆轨迹针刺机构的研究与仿真

针对高速针刺机椭圆针刺轨迹的设计需要,提出了一种基于曲柄滑块机构和圆柱凸轮机构的椭圆轨迹生成方法,介绍了其工作原理,并在理论分析的基础上设计了机构模型,设计了圆柱凸轮的导槽型线和凸轮的三维模型,利用Cosmos Motion软件进行了机构运动仿真,验证了机构运动轨迹的正确性,最后设计了椭圆轨迹针刺机的主传动系统和主要的部件。     

连杆体加工的设计与研究

连杆体作为连杆的重要组成部分,其稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要。本文设计了发动机连杆的工艺过程和加工过程中所用到的夹具;利用三维软件Solid Works对所给零件进行了三维实体造型;借助数控仿真软件Pro/ENGINEER Wildfire,对所给零件某道工序的加工过程进行动态仿真,得出了和实际加工相同的效果。     

Novel design of a small field robot with multi-active crawlers capable of autonomous stair climbing

Mobile robots often encounter complex obstacles during their operation, not the least of which are stairs. Suitable mechanical structures and adequate control algorithms are both equally important in stair climbing. This paper proposes a novel design for a multi-active crawler robot (MACbot) capable of autonomous stair climbing. The MACbot has four track modules for extended mobility and a recovery arm that facilitates self-rescue capabilities. By adopting the proposed smart clutch mechanism, the MACbot can provide a variety of motions with a minimum number of motors. This paper presents a static analysis for the mechanical design and details the stability analysis for an autonomous stair climbing algorithm. A series of experiments show that the MACbot can autonomously climb stairs reasonably well.