车载起重机械吊臂工作范围的研究

Denavit-Hatenberg方法是一种用R4×4齐次坐标变换矩阵描述机械手臂位姿的方法。我们把这种方法引入车载起重机械工作范围的研究,以确定车载起重机各主要部件随吊起重物的移动,其质心位置相对于基础坐标系的变化函数关系,从而确定车载起重机整体质心位置的变化函数。通过整体质心位置的变化函数,我们可以解出车载起重机重量和起重载荷对所有支撑的作用力。最终在支撑作用力允许的安全裕度下,确定车载起重机吊臂的安全工作范围。     

基于多体系统理论的三坐标数控铣床几何误差建模

分析了数控机床主要误差来源和现有误差补偿技术;阐述了多体系统的拓扑结构、低序体阵列和特征矩阵的构建方法.以XK0820型三坐标数控铣床为例,运用多体系统理论建立了该机床的几何误差模型,说明了建模过程,给出了几何误差模型的具体数学表达式.     

基于数据挖掘的产品质量控制建模方法

在产品质量控制过程中,按统计学观点产品已发生的故障与元器件检测筛选之间存在某种内在的关系。为了有效地发现这些关联规则,建立了质量信息挖掘模型,它包括质量灰色预测挖掘算法和质量灰色关联—关联规则挖掘算法,目标是在质量信息数据库中发现所有置信度大于预定阈值的规则及预测产品质量将来发展趋势。按此模型,建立了面向产品质量信息生成的数据仓库和数据集市,设计了质量灰色预测挖掘模型和质量灰色关联—关联规则数据挖掘流程,并用电子元器件老炼筛选和故障模式归类规律两个算例,验证了算法的合理性。     

基于并联机构的六维加速度传感器的反向动力学

六维加速度传感器能够测量完整的空间加速度信息，在人工智能等领域应用前景广阔。由于多输入、多输出量之间的强非线性耦合关系，该类系统的反向动力学问题至今尚未完全解决。以“12-6”、“9-3”两种并联式六维加速度传感器为例，通过引入四元数矩阵和关于四阶向量叉乘的运算规则，在相空间内重新推导并求解了反向动力学方程。据此，揭示了方程数值性态与其影响因素之间的映射规律。研究发现：不计入质量块与基座之间的相对运动参量时，方程的解算效果更优；方程的解算精度主要与弹性体的拓扑构型以及信号频率、采样频率比和采样时间有关；当采样频率小于60 kHz时，方程的解算效率满足实时性要求。结合虚功率原理和特征长度法，求解了两种构型刚度矩阵的最小特征值，找到了弹性体拓扑构型影响方程解算精度的根本原因，这为多维传感器的构型综合提供了理论指导。进一步地，针对方程中存在小扰动和大扰动时解算结果失效的问题，分别通过监测基座的转动方向交替点和构造关于输入量的协调闭链，构建了对应的误差补偿和故障修复算法。实验室条件下，两种构型实物样机的测量误差能够分别控制在5.822%和6.781%之内，且均满足实时性要求，验证了上述反向动力...     

六维加速度传感器结构参数对其灵敏度的影响

设计了一种基于并联机构的压电式六维加速度传感器,推导出传感器结构参数与灵敏度间的关系表达式.利用软件机械系统动力学自动分析(ADAMS)对解析计算公式进行校验,仿真结果与计算结果相吻合,两者相对误差不超过0.055%.通过参数化分析得到传感器结构参数对其灵敏度的影响:线加速度灵敏度仅受传感器中心质量块的质量影响;角加速度灵敏度受质量块的质量、边长及共面上2个铰支点间的距离影响.上述结论为六维加速度传感器的结构设计提供了理论依据.     

6—3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6—3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。该方法主要是利用了6—3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6—3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。     

基于柔索驱动的踝关节康复机器人的研究

根据人体踝关节的运动特点和柔索驱动并联机构的优势,提出了一种新型柔索驱动的3自由度并联机构踝关节康复机器人。采用封闭矢量四边形法则,建立了该机构的逆向运动学模型,并根据踝关节康复运动规律,对柔索驱动机器人进行了运动学仿真,得出驱动柔索长度变化规律,柔索长度变化的连续性证明了该机构的可操作性。     

高速精密动力卡盘的参数化系列化开发

为解决高速精密动力卡盘设计开发成本较高、周期较长的问题,在简要介绍若干种产品参数化系列化设计方法与技术的基础上,提出利用现有CAD软件UG NX,对动力卡盘零部件进行设计时,首先应分析其各个设计特征参数的关联性,然后建立全参数化的模型驱动表,完成了动力卡盘各部件的系列化开发。该方法能够大大缩短研发周期,对实现卡盘设计、制造的标准化起到了推动作用。     

Gantry-Tau并联机构运动学分析

针对目前大部分的并联机构工作空间小这一缺点,研究了一种新型的3自由度并联机构。通过约束螺旋理论分析了机构的自由度,该机构具有2个平动自由度和1个转动自由度;进一步用解析的方法研究了该并联机构的运动学正反解;最后给出了该机构运动学的数值算例,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。     

6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解

针对6-3型Stewart平台并联机构运动学正解的问题,提出了一种新型的快速数值解法,该数值法能得到一个精确的惟一解。这种方法主要是利用了6-3型Stewart平台的运动学反解的一些特性,得到一个有关杆长的微变量与动平台的微变量之间的线性方程式。再通过叠加杆长的连续的微小变量,得到6-3型Stewart平台的运动学正解。最后以反解为已知条件,通过算例进行了验证。同时采用Mathematica符号软件来提高求解位姿的计算效率。