少自由度并联机构研究进展

各种新型少自由度并联机构的理论和实验研究是近年来国内外机器人领域中十分重要的研究方向和前沿技术。与6自由度并联机构相比,其本质差异在于少自由度并联机构存在结构约束,使并联机构的分支中出现了约束力/矩。当机构运动受到约束,其末端运动呈现耦合。由于结构约束形式各异,使得少自由度并联机构在运动中表现出不同的运动特性。本文综合评述了少自由度并联机构机型、运动学、机构奇异、动力学、刚度研究进展,旨在为各种新型少自由度并联机构研究和相应理论体系的发展提供具有重要价值的信息。     

游梁式抽油机动特性优化仿真方法的研究

根据机构学的杆组理论,针对游梁式抽油机的共性,建立相应的数学模型和动特性仿真子程序。在此基础上,采用二次平衡原理对游梁式抽油机的动平衡系统进行了优化平衡,其优化程序与仿真程序组合,程序采用ActiveX自动化技术控制Excel出图。采用该方法可有效地提高解法的通用性,大大缩短了建模和编程时间。     

长冲程抽油机系统动力学模型简化分析

采用ＡＰＩ方法时，把多级抽油杆系统动力学模型简化成由多个弹簧串联多个集中质量。而文章进一步重新将其简化成由上下两个弹簧连接一个集中质量。经分析和比较证实，现简化的多级抽油杆系统动力学模型比用前方法简化的长冲程抽油机的系统动力学模型更为精确合理。     

运动链拓扑胚图的同构判断

平面并联机构基于胚图的综合方法中,拓扑胚图的同构判断是关键的环节。针对不含二元杆的运动链拓扑胚图,解决它们之间的同构判断问题。运动链的拓扑胚图与拓扑图相比有着独特的个性,由于在支链上没有二元点,所以图的顶点之间的关系主要是顶点之间的相对位置。根据拓扑胚图的特性,从关于图的邻接矩阵的经典理论出发,建立图的任意顶点之间的路径数矩阵,将路径数矩阵的元素按照一定规则排列成路径数组。论证了拓扑胚图同构的条件。在度序列和一阶路径数组相等的前提下,利用二阶路径数组来判断拓扑胚图是否同构。举实例说明判断过程及具体应用。拓扑胚图同构判断问题的解决不仅为基于胚图的型综合奠定了基础,而且对于某些运动链拓扑图的同构判断也具有普遍意义。     

用计算机几何技术求解多自由度平面机构的运动

综合采用计算机辅助几何约束、尺寸约束、尺寸方程和尺寸驱动技术，构造一些典型的多自由度平面连杆模拟机构。给定每个输入件的驱动尺寸，确定输出件被驱动尺寸，求解输出运动杆件位姿。利用CAD软件的记录功能，得到机构输出杆件位姿数据。用Excel软件拟合位姿数据，得到每个输入件驱动尺寸与输出件被驱动尺寸位姿拟合曲线和拟合方程。求解了机构输出件的速度和加速度方程。计算机模拟结果表明，该方法简捷直观、求解精度高、重复性好，而且可以完成复杂机构和多自由度机构的运动分析，为机器人和复合运动机构的运动分析提供更有效的工具。     

宽带长冲程抽油机平衡重与活动框架相对滑移长度的计算

设计宽带长冲程抽油机时，合理地确定平衡重与活动框架的相对滑移长度可以更好地利用缓冲弹簧在换向时实现节能和缓冲的目的。文中分析了平衡重接触缓冲弹簧后的振动和受力情况，求出了配重压下弹簧的时间、距离和活动框架换向启动的时间及相应的移动距离，据此计算出了活动框架相对平衡重合理的滑移长度。     

圆锥齿轮实体参数化逆向造型设计

提出实体参数化逆向造型设计的方法，介绍应用该方法开发圆锥齿轮三维实体参数化造型设计系统的过程。采用小型CAD软件的基本造型功能对圆锥齿轮三维基体作造型设计，再利用其宏记录自动生成程序的功能将宏文件和齿形生成程序结合，在Visual Basic环境下实现圆锥齿轮基体与齿形三维实体参数化逆向造型设计。旨在提供一种对CAD软件二次开发的新方法，使设计者掌握运用该方法对复杂三维实体进行参数化设计，从而提高开发小型CAD软件的能力。     

平面四杆机构高阶和复合点阶综合的CAD几何法

提出四连杆机构高阶和复合点近似综合的CAD几点法，确定机构连杆的位置、速度和加速度与轨迹曲线的点，一阶导数和二阶导数的等效关系，基于几何约束和尺寸驱动技术，构造一个基本四连杆模拟机构，再根据机构高阶和复合点阶综合的任务，由基本四连杆模拟机构分别构造出高阶和复合点阶近似综合模拟机构，采用修改尺寸和尺寸动态变化技术，检查和分析尺寸变化对机构的影响因素，干涉情况，确定机构的理想形状，计算机模拟结果表明，该方法不仅快捷，直观，而且具有求解精度高和重复性好的优点，为连杆机构的高阶和复合点阶综合提供有效的工具。     

用CAD约束和尺寸驱动技术分析平面机构的运动

提出用CAD约束和尺寸驱动技术分析平面机构的运动。采用CAD的几何约束、尺寸约束、尺寸方程和尺寸驱动技术，构造一些典型平面连杆模拟机构。给定输入件的驱动尺寸，确定输出件被驱动尺寸，求出输出杆件运动点的轨迹。利用CAD软件的记录功能，得到机构输出点轨迹数据；再用Excel软件拟合轨迹数据，得到轨迹拟合曲线和拟合方法；最后求解机构输出运动件的速度和加速度方程。计算机模拟结果表明，文中方法不仅具有简单、快捷、直观、求解精度高和重复性好的优点，而且可以完成复杂机构和多自由度机构的运动分析，为机构的运动分析提供更有效的工具。