(2PRR)~2+R平面并联机构的刚度与固有频率

基于两移动一转动三自由度平面并联机构构造了一种新型五自由度串并混联机器人并对其并联部分,一具有运动冗余和驱动冗余两种不同模式的平面并联机构(2PRR)~2+R进行了运动学分析。首先,建立了三自由度平面并联机构的运动学模型,基于机构的运动学模型推导得到了冗余和非冗余驱动并联机构的刚度矩阵,并且通过求取并联机构各组成构件的等效质量,得到并联机构的质量矩阵;然后,借助系统刚度矩阵和质量矩阵建立的并联机构动力学方程,求得了机构的固有频率方程;最后,通过数值仿真对冗余和非冗余驱动并联机构的刚度及固有频率进行对比分析。结果显示:冗余驱动分支对机构绕Z轴方向角刚度和系统的一阶固有频率均值影响最大,其增幅分别为88.46%和31.50%;对X轴方向的线刚度和系统的二阶固有频率均值影响最小,其增幅分别为52.34%和1.90%。因此,冗余驱动分支有助于提高并联机构的整体刚度,改善机构的动态性能。     

利用冗余支链驱动消减弹性并联机构振动

针对弹性并联机构的特点,提出加入冗余支链和冗余驱动的方法来消减弹性机构的振动。这种方法既保留了并联机构的驱动元件安装在固定位置的要求,避免奇异点,也能有效地减小末端执行器上的振动。文中介绍了冗余弹性并联机构的动力学分析方法,用简化的解法给出了仿真结果,说明了此种方法的有效性。     

冗余并联机床开放式数控系统体系结构

冗余并联机床是并联机床的一个发展方向,研究和开发冗余并联机床的开放式数控系统,对于推动并联机床的发展和实用化进程具有重要的意义,基于开放式的设计思想,通过设计和实施层次化的体系结构、模块化的功能单元和严格的接口协议,以及建立并行多任务机制和进程间通讯机制,建造开放式冗余并联机床数控系统.最后,通过在两台驱动冗余并联机床上的应用验证表明,这套数控系统具备开放式的体系结构,能够满足冗余并联机床的要求.     

冗余驱动消除并联机构位形奇异原理

一般并联机构的雅可比矩阵都是方阵，而冗余驱动并联机构由于输入构件数大于输出构件自由度数，其雅可比矩阵具有非方阵的特殊性。传统的观点认为冗余驱动能够消除奇异，但是没有给出严格的数学意义上的证明和构造冗余驱动的具体方法。从可操作度的角度研究了冗余驱动并联机构的奇异性，最终给出了判别方法。用数学方法证明了冗余驱动可以消除奇异位形，并通过实例给出了具体的构造方法。     

冗余驱动消减弹性并联机器人振动的研究

研究了弹性并联机器人运动过程中的振动控制问题。首次提出将冗余驱动用于弹性并联机器人减振，通过规划冗余驱动力达到了抑制机器人平台弹性振动的目的，数值模拟的结果证明了此方法不但效果明显，而且简便易行。     

一种4自由度冗余并联机床的控制

在一台非冗余4自由度并联机床上添加一条具有主动驱动的冗余支链,构造4自由度驱动冗余并联机床,研究其控制策略。基于相应的非冗余并联机床的位置控制,对冗余机床的冗余支链采用力控制方式以控制冗余支链的内力,其他运动支链采用位置控制以保证机床的运动精度。在推导出控制系统传递函数的基础上,分别分析控制系统的稳定性、抗干扰能力和响应性能。最后将位置/力控制方式集成到冗余机床的数控系统中,并进行试验研究。通过机床沿圆形轨迹运动的轮廓误差试验证明此控制方式可以保证冗余并联机床和对应的非冗余机床具有相似的轮廓误差,而且冗余支链减小了非冗余伸缩支链中的间隙,从而证明了冗余支链力控制工程的有效性和可行性。     

冗余并联机构的分类研究

在对并联机构的拓扑结构进行分析的基础上 ,提出了一种新的冗余并联机构的分类方法 ,即把冗余并联机构分为位形空间冗余 ,驱动冗余和末端执行器冗余三种类型。这种新的分类方法可以使我们对并联机构冗余的定义有明确的认识 ,并将有助于对冗余并联机构的研究和应用。     

冗余驱动的并联机器人性能分析

提出了带冗余驱动器的三腿并联机器人的两种结构，介绍了它们的性能特点，基于动力学方程分析了它们对于不同的优化目标和不同的约束条件的输入力最优化问题．结果表明，冗余驱动可显著提高机器人的力传递能力。     

一种新型闭环支链冗余并联机构

冗余驱动并联机构因具有更好的刚度和良好的力操作性,已越来越多应用于实际生产中。基于3-RPS并联机构,提出一种支链为五杆闭环结构的冗余型并联机构;通过对闭环支链结构和运动的分析,结合数学推导和Matlab,进一步分析了机构整体运动学性能;并根据运动学结果,分别对比引入冗余支链和未引入冗余支链下机构的工作空间情况。结果表明,引入冗余支链会使机构工作空间有所减小,总体减小量达20%左右,但由于机构刚度增加,在满足工作空间条件下,该机构依旧具有明显优势,也为今后冗余驱动并联机构的研究提供了一种新的构型和理论依据。     

一种6自由度冗余驱动并联机器人运动学分析及仿真

提出一种采用自均力驱动模块构造冗余驱动并联机器人的新方法,根据这种方法构造了一种具有10个输入的6自由度冗余驱动并联机器人。对此机器人的运动反解进行了分析,得到了唯一的显式表达。最后用自行研发的六维鼠标对这种机器人进行了运动仿真,验证了反解的正确性。     

用体视显微镜改制体视摄影器

详细地介绍了XSD型体视显微镜改制体视摄影器的方法与效果。并提出摄影接筒的长度可为30～225mm,其变化对摄影器总的放大倍数没有影响。     

变遗憾为精彩

从我做杂志起,我就知道自己选择了一个创造遗憾的职业,一个需要不停地变遗憾为精彩的职业。 每期杂志的出版都使我惴惴不安,在反思杂志的不足与期盼您评判到来中度过,在深入的思考与尖锐的批评中杂志不断汲取了营养,     

Formation of a flange from a flat blank with a hole

A model of axisymmetric formation of a flange from a flat blank with a hole by expanding by a hard punch with a fixed flat flange is given, taking into consideration contact friction, change of wall thickness, strengthening of material, and the tool bending radius. Elastic, elastic-plastic and hard-plastic process stages are studied.     

Collision between a ring and a beam

With car–parapet collision accidents in mind, a normal collision between a free-flying half ring and a simply supported beam with/without axial constraints is studied, in which an elastic–plastic half ring with an attached mass and the elastic–plastic beam are taken as the simplest models of a car and a parapet, respectively. Particular attention is paid to the energy partitioning between the two structures and the evolution of the contact regions during collision. A mass–spring finite difference (MS–FD) model is employed whilst the large deflection and axial stretching/compression are incorporated. The numerical results show that the less stiff (i.e. softer) structure will dissipate more energy and the contact regions will move away from the initial contact points. With the increase of the relative thickness of the beam to the ring, the final deformation of the half ring will transform from a “U” shape to a “W” shape.     

集散控制系统在啤酒厂糖化车间的应用

本文简介了工控组态软件 T350 0、欧陆下位机的特点 ,给出了一个在啤酒厂糖化车间应用的实例。     

高效镜面抛光技术

一次加工就可将刀槽表面抛光到镜面质量。DIAMETAL公司最新开发的MNT-MS金刚石砂轮以其卓越的加工能力而备受关注。他们甚至还可以一次就加工完成深度达若干毫米的刀槽。     

八关节三动杆蛇形机器人的运动模拟

蛇形机器人是一种高冗余度的机器人,由于其结构可变形,能够通过松软地面以及跨越(或避开)障碍物,能代替人完成某些危险场所如核电厂等维修及城市搜救.本文提出了一种类正弦波形的八关节三动杆蛇形机器人结构,做了运动模拟并给出了结论,该蛇形机器人的研制成功为设计相关类型的机器人提供了参考.     

Imprinting a needle array on a polycarbonate substrate

A micro-needle array was fabricated on a polycarbonate (PC) substrate using an electroformed-Ni mold with a conical concave pattern. The diameter and length of each needle were 50 μm and 135 μm, respectively. The needle array pattern of the electroformed-Ni mold was produced by combining a grayscale mask for X-ray lithography with Ni electroforming technology. The X-ray grayscale mask was composed of Si absorbers and a SU-8 membrane. Each Si absorber had a three-dimensional cone shape rather than a rectangular shape. Threedimensional Si structures were formed to etch an active Si layer in a silicon-on-insulator wafer using a taperedtrench etching technology. Beamline BL-4 in the TERAS synchrotron radiation facility at AIST was used for the Xray lithography experiments. X-rays that penetrated the X-ray grayscale mask irradiated a polymethylmethacrylate (PMMA) sheet. Pt was deposited on the PMMA structure after developing, and Ni was electroformed on it. The electroformed-Ni object was processed by grinding to complete a Ni mold. Finally, the micro-needle array was fabricated by thermal-imprinting on a 0.5-mm thick PC sheet with the electroformed Ni mold.     

Estimation of a Bottom Echo-Signal Level Reflected from a Plane Surface of a Cylindrical Article Using a Normal Probe Operating in a Pulsed Mode

The influence of the pulsed operating mode on a bottom echo-signal level reflected from a plane surface of a cylindrical article is studied during variations in the article's radius. It is shown that the pulsed character of a signal smoothens this function significantly as compared to that in the previously computed continuous mode. Numerical estimates of the bottom echo signal have been made for the ultrasonic inspection of wheel-pair axles of railway vehicles.