柔性构件和柔性机构自由度分析

柔性机构由刚性构件、刚性铰链、柔性构件和柔性铰链4个元素组成,4个元素的不同组合可以得到11种不同类型的柔性机构.文中分析了其中5种常用的结构形式与特征.柔性构件的自由度及其变形规律在机构功能中起重要作用,它们是几何特性、材料特性和载荷特性的函数.在分析柔性构件自由度的基础上,给出了柔性机构的自由度计算公式,并用实例进行了验算.     

6自由度机器人奇异形位分析及仿真

通过对6R机器人奇异形位形成条件的分析，把机器人奇异形位分为结构边界奇异、边界奇异、内部奇异和腕部奇异四种情况。在对边界奇异进行了详细分析的基础上，对每一情况给出了计算机仿真结果，获得了直观的边界奇异表达。     

两自由度多环混合驱动机构的可动性分析

以一种两自由度多环混合驱动机构的可动性分析为例，给出了一种同样适于其它多自由度多环混合驱动机构可动性分析的方法，即首先由机构的速度输入与输出矩阵，推出机构产生奇异位形的条件，再结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可动性的充要条件，对整个机构每个环路的可动性进行分析，最后综合分析得出混合驱动机构的可动性条件。     

2-UPU-RRC并联机构及奇异位形分析

提出一种新型三平移三自由度空间并联机器人机构,进行机构运动输出特性分析及自由度计算,并建立2-UPU-RRC并联机器人机构的位置正、反解方程。得到该机构的奇异位形。该机构解耦性好,为系统控制提供了方便。     

一种两自由度平面并联机构的运动学分析

针对一种两自由度平面并联机构,利用Catia建立了该机构的三位立体模型,对其进行了运动学的正反解分析,在此基础上利用Maple对该机构的工作空间进行了讨论,研究了机构各个参数对工作空间的影响,并且给出了该机构的奇异点,为其进一步实际应用奠定基础.     

基于螺旋理论的2自由度并联机构分析

提出一种的两自由度并联机构,能实现俯仰和横滚运动.运用螺旋理论描述单个分支约束及所有分支约束的合成,并从几何上直接分析约束的线性相关性,判别出机构自由度的性质,同时给出公共约束,冗余约束存在的几何条件和相应的判别计算公式,在此基础上得到2自由度并联机构自由度计算的修正Gr(u)bler-Kutzbach计算公式.     

基于并联机构理论的曲柄群驱动机构的自由度分析

曲柄群驱动机构是一种特殊的传动机构,根据经典机构学的理论,它是一个超静定机构,文中将它视为一种特殊的并联机构,运用基于螺旋理论的自由度分析方法,对存在p个曲柄的该机构的自由度进行了分析,从约束螺旋的角度深入分析了其被约束的自由度,结果表明其自由度为1,破解了它的超静定问题,为该机构的应用提供了理论依据。     

空间并联机构的自由度分析

综述了空间并联机构自由度的分析与计算方法,在此基础上具体分析了几种典型的并联机构的自由度.对于特殊的空间并联机构,也介绍了一种确定动平台自由度及其运动类型的方法.     

并联机构的奇异点分析

采用微分几何的方法详细分析了并联机构三种类型奇异点、即位形空间奇异点，驱动奇异点和末端执行器奇异点的数学定义、物理意义以及它们之间的相互关系，并采用具体的并联机构实例来解释说明。     

绳牵引并联机构的自由度和奇异性

绳牵引并联机构是将若干驱动器的运动和力以绳为介质，转换成末端执行器的运动和力的封闭机械装置。可控性是绳牵引并联机构的主要问题，在其基础上，通过建立机构的静力学平衡方程，将末端执行器的自由度定义为结构矩阵的所有列矢量正张成的空间的维数；同时给出并证明末端执行器自由度的类型；说明绳牵引并联机构的奇异类型仅有过运动性的奇异，证明了纯平动机构不存在奇异位姿；最后，根据无奇异机构的设计原理，列举了无奇异性的3个1R2T机构、2个2R3T机构和1个3R3T机构。     

基于拓扑维度综合的串并联机构构型与奇异研究

传统的串联和并联机构自由度分析和奇异分析方法,对于串并联机构不具有直接适用性,通过利用3种实际拓扑单元和一种虚拟拓扑单元,结合各拓扑单元空间活动能力的拓扑维度综合法,对串并联机构的构型进行了分析,并得到了其空间活动能力拓扑维度的一般计算公式与过程,基于计算的结果可以对机构的奇异性进行分析.     

一种少自由度并联机构的自由度及运动特性分析

提出一种非对称少自由度空间并联机器人机构,用螺旋理论分析了该机构的运动特性和自由度,进一步对自由度的性质进行了讨论,从而为该机构的深入研究奠定了基础。     

基于图论和拓扑结构分析的机械式无级变速器的创新设计

归纳了原始机构的拓扑构造特性,运用图论理论得到了原始机构的拓扑缩图.通过对机构的原始拓朴缩图进行二度点的分配,消去同构方案后,即可综合出符合条件的拓扑全图和一系列相时应的运动链图谱.在此基础上指定各构件和运动副的类型,得到与原始机构具有相同或相似功能的新型机构.设计者可根据功能要求和具体的设计环境,从中筛选出好的结构.     

基于遗传算法的2自由度并联机构的优化设计

对一种两自由度并联机构进行精度分析,给出了机构参数的误差影响因子矩阵.以动平台姿态误差最小为目标建立了的优化目标函数,并采用遗传算法求得全局最优解.     

基于螺旋理论的滑块群驱动机构自由度分析

本文研究的滑块群驱动机构是一种比较少见的少自由度并联机构。该并联机构能够实现X和Y轴的移动以及绕Z轴的转动。运用螺旋理论分别对单个分支的约束和整个并联机构的运动螺旋进行求解。通过螺旋理论中的互逆原理,求解出机构的约束螺旋系,从几何的线性相关性来求解机构的自由度。通过求解约束螺旋系的最大线性无关组和刚化输入后约束螺旋系的最大线性无关组来进行对比分析,判断机构自由度选取的合理性。     

Computation of the configuration degree of freedom of a spatial parallel mechanism by using reciprocal screw theory

In this paper, we propose a programmable algorithm to investigate the configuration degree of freedom (CDOF) of a spatial parallel mechanism in one Cartesian coordinate system with reciprocal screw theory. According to the physical meaning of reciprocal screws, we first obtain the terminal constraints of every kinematic chain which connects the end-effector with the fixed base, and then gain the free motion(s) of the end-effector and its degree of freedom (DOF). Through analyzing the controllability of the end-effector, we investigate the instantaneous screw expressions for the free motions of the end-effector of a spatial parallel mechanism and the CDOF of the mechanism. The whole mathematical analysis process can be directly embedded in a kind of CAD software, in which the imperfect Kutzbach Grübler formulas or its amendments are mostly utilized to analyze the DOF.     

非理想机构自由度计算理论与方法——广义自由度

从对偶或二元性这一自然哲学中最基本而普遍的概念出发,在能量传递分析和信号因果分析的基础上,提出机构自由度可分为运动传递自由度和力传递自由度,这两者不一定相等.在进一步分析构件和运动副的非理想性的基础上,提出了考虑机构惯性力、弹性变形、摩擦力等因素的非理想机构自由度的概念与计算方法--非理想机构的广义自由度,现有的理想机构自由度计算方法(计算结果一定是整数,无二元性)是其特殊情况.在这一新的计算方法中,机械学中的3个基本而经典的概念:传动比i,传动效率η和自由度w得到了统一,它们是3个相互关联的概念.最后定性和定量分析了几个典型非理想机构的广义自由度.     

对Bagci C空间机构自由度公式的补充

在美国机构学者Bagci C自由度公式的基础上,通过对空间机构的公共约束数、运动副教、构件数和环路数的分析,发现作者给出的计算公共约束表达式仅适用于机构阶等于6的情况,而不适用于机构阶不等于6的情况.通过分析,给出了适用于机构任意阶的通用公共约束计算表达式.