空间六自由度多回路机构位置的三维搜索方法

本文以并联多回路6—SPS 机构位置反解方程为基础、得到了以非线性方程组形式表达的求解6—SPS 机构位置正解的“三维优化算法”求解公式.与现有的该机构位置正解算法相比该方法使原来解搜索维数由六维降至三维,因此,具有计算速度快,初值易于选取等优点.     

三维CAD图形信息提取方法的研究与实践

在技术信息化的过程中,如何实现产品设计、工艺设计和数据管理的信息无缝集成是一个关键问题。由于越来越多的企业采用国外三维CAD软件进行产品的设计,而信息化的最终目的是实现在正确的时间、正确的地点获取正确的信息。因此,如何从三维CAD软件中获取图形的几何信息和工艺信息     

欠秩三自由度并联平台机构工作空间中的单纯性运动路径

本文先定义了欠秩机构;接着研究了欠秩机构的瞬时转轴和连续转轴,并重点讨 论了该机构移动的直线路径、纯转动的圆弧路径和纯滚动运动的各种渐开线路径．给出了其 工作空间中单纯性运动路径的图谱,以方便机器人路径规划．     

建筑结构CAD的实现

本文介绍一种利用ＡｕｔｏＣＡＤ、Ｐｌｏｔ库和Ｆｏｒｔｒａｎ语言进行建筑结构设计的一般方法，论述了该方法的特点、设计思想、实现方法以及一些设计技巧．     

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。     

求解并联机床工作空间的算法分析和研究

本文针对三自由度并联机床的机构进行了分析,并求出了其位置逆解。在此基础上对求解其工作空间所采用的算法进行了研究和分析,重点给出了边界搜索法的设计方法,并进行了相关算法的分析。结果表明,在机构没有空洞的情况下,边界搜索法是一种理想的求解工作空间的算法     

一种三构态变胞并联机构运动学及工作空间分析

常规并联机构运动不够灵活,难以提高机械腿的地面适应能力.本文在可转轴线转动副的基础上,提出一种可用于机械腿的2-PrRS+PR(P)S变胞并联机构.首先分析机构3种构态的自由度特性,然后建立机构的逆运动学模型,给出其约束条件及主要参数的取值范围.再采用蒙特卡洛法得到该机构的工作空间点云图,用自适应网格划分方法计算此空间的体积.与无变胞特性的同参数并联机构进行对比,发现工作空间形状有明显差异,且体积增大了29.36%.最后分析了其主要结构参数对工作空间体积的影响.该工作可为该变胞并联机构的尺度综合提供依据.     

新型6-HTRT并联机器人工作空间和参数研究

本文介绍了新型6-HTRT并联机器人的机构型式和工作原理，给出了考虑到约束条件的 位置逆解算法和存在多组解时的逆解选取准则．利用逆解算法和三维搜索，得到了确定该类 型机器人工作空间的方法和工作空间体积的计算公式．分析了6-HTRT并联机器人工作空间 的形态特点以及机器人结构参数和运动参数对工作空间体积的影响．     

ZW3D CAD中ACIS专用数据接口的研究与实现

分析了在 ZW3D CAD系统中实现 ACIS数据交换接口所涉及的若干关键技术问题。其中包括ZW3D系统与ACIS几何内核中由于对B-Rep结构信息的不同描述而导致的拓扑异构、几何拓扑参数域不一致以及奇异点等问题,提出了相应的解决方法,应用于实际系统开发中。     

基于遗传-蚁群算法的CAD产品快速建模

为提高CAD造型的设计效率,提出一种基于遗传-蚁群算法的CAD产品快速建模方法,该方法采用遗传算法求得次优解,依据求得的次优解对蚁群算法进行初始信息素分布,在次优解中进一步寻优,最终搜索到产品造型设计的最优解。遗传算法和蚁群算法的有效结合,使算法具有较好的全局收敛效率和求解精度。实验结果表明,该算法搜索出来的造型包含造型的细节特征,更加满足用户的个性化需要。     

Architecture Selection and Singularity Analysis of a Three-Degree-of-Freedom Planar Parallel Manipulator

A three degree-of-freedom planar parallel manipulator, intended for high-speed, high-precision wire-bonding and electronic-component placement tasks, has been developed in our laboratory. In this paper, the work related to the kinematic manipulator-architecture selection is presented. The reachable workspace and effective base area metrics of the parallel manipulator were utilized for selecting the best possible architecture amongst six potential configurations. Constant platform-orientation regions, within the reachable workspace of the selected manipulator, were identified based on the manipulator task requirements. Simulation results for the workspace analyses (reachable workspace, effective base areas, and constant-orientation regions) are presented in this paper. Once the optimal-workspace architecture was selected, both workspace-boundary and internal singularities were further investigated in order to have a clear view of the set of uncontrollable poses of the manipulator. Singularity analyses examples are also included herein.     

耦合型3自由度并联稳定平台机构及其运动特征

基于舰船摇荡运动的耦合特征,采用耦合型3-SRR/SRU 3自由度并联机构作为舰载稳定平台机构,实现了稳定平台三轴驱动、动平台五轴联动补偿的目标．运用螺旋理论分析了机构的自由度和运动特征, 并讨论了输入关节选取的合理性|采用坐标等效运动的方法,建立机构耦合运动约束方程,得到了位置解及工作空间．本文将耦合型3-SRR/SRU 3自由度并联机构用于舰载稳定平台五轴联动补偿,拓展了少自由度并联机构的应用领域．     

平面运动的串联测量方法研究及其与并联方法的比较

提出了用于测量平面运动位姿的三自由度串联和并联测量方法,介绍了串联和并联测量方法的测量原理．通过建立串联测量方法的误差模型,得出了几何误差源与原始测量参数的映射关系和对末端位姿误差的影响情况,得到了这种方法的精度分析结果．仿真结果和试验数据证明了分析的正确性．同时,从几何误差源的产生和测量运动特性等方面对串联和并联测量方法进行了比较．     

平行螺旋传输线用于岩土形变分布式测量的机理研究

提出了一种平行螺旋传输线作为传感电缆用于岩土形变位移的分布式测量,基于建立的拉伸分布参数模型,推导了传感电缆特性阻抗与岩土拉伸量的关系并给出了拟合函数。根据编写的上位机程序计算出其特性阻抗的变化从而实现了岩土拉伸位置的定位测量,再利用拟合函数,确定拉伸量的大小,最终求得岩土形变的拉伸总量。为了验证理论分析的正确性,设计了基于时域反射技术的形变测量系统,对平行螺旋传输线进行了局部多点拉伸的定位及形变测量实验,实验测量结果和理论计算结果吻合度很好,为平行螺旋传输线在岩土形变分布式测量的应用提供了有力的理论分析和实验验证。     

平面全柔性3-DOF过驱动并联机构的最优综合

以设计全柔性多自由度过驱动并联机构为目标,研究了平面3-DOF 4RRR过驱动并联机构的最优综合问题．从一般四分支3-DOF平面并联机构出发,建立了机构的运动学模型;给出了机构的4种可能拓扑结构分类,对不同拓扑结构类型机构的运动学和力学性能进行了分析比较．建立了并联机构全工作空间操作性改善优化模型,采用遗传算法进行优化设计并给出了实例,根据优化实例的结果设计制造了平面全柔性三自由度过驱动并联机构．以上方法对其它全柔性并联机构的优化设计具有参考价值．     

复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统开发

在结合盾构刀盘构型、开口和刀具布置规律等理论基础上,以三维软件SolidWorks为开发平台,以Visual Basic作为开发工具,开发了一种复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统。该CAD系统采用编程法与尺寸驱动法两种开发方式,设计了刀盘选型模块、开口设计模块、刀具选型模块和刀具布置模块等八个模块,实现对复合式土压平衡盾构刀盘、刀具进行三维参数化优化设计。针对某地铁施工工程需求,应用所开发的复合式土压平衡盾构刀盘CAD系统,设计了直径6.28 m,开口率为32%,装配有滚刀35把,正面刮刀40把,边缘刮刀8把的刀盘。     

基于参数优化的球面并联机构仿生眼设计

首先确定仿生眼的目标工作空间,根据其结构的特殊要求,将目标工作空间内最差性能指标作为优化 对象,选取球面并联机构的结构参数．避免了将平均性能指标作为优化对象时可能出现某些姿态的性能较差甚至出 现病态雅可比矩阵的情况;同时,只在目标工作空间而不是可达工作空间进行优化,既体现了优化范围的针对性, 也避免了可达工作空间的计算．最终采用优化后参数设计的仿生眼实物符合设计要求．     

基于边界搜索法的一种四自由度并联机器人工作空间分析

本文设计了一种新型四自由度并联机构,以动平台中心点为参考点进行了运动学逆解分析,采用边界搜索法分析并联机构定姿态时的工作空间,获得工作空间的三维图形.研究该并联机构的支链长度、动静平台半径和运动副转角等结构参数和运动参数对其工作空间大小的影响,为机构的参数优化提供理论依据.     

一种并联激光焊接机器人的机构设计与运动学分析

提出了一种3 分支5 自由度的并联激光焊接机器人,通过3 个分支共同作用,使整机具备了5 个自由 度的空间加工能力．针对激光焊接,通过分析该机器人的结构特性,建立了其正反解运动学模型,通过解析法求解 该模型并进行了计算仿真．最后,对机器人进行激光拼焊实验,仿真数据和实验结果表明,本文研究的并联机器人 机构适用于实际的高速、高精度激光焊接．     

CUDA下受体评分网格生成并行算法

针对分子对接中生成评分网格需要花费很多的计算时间这一问题, 提出了一种基于统一计算设备架构（CUDA）的评分网格生成并行算法。该算法把传统计算方法中三维计算空间中的一维通过在图形处理单元（GPU）上进行并行处理, 使得总生成时间得到了降低, 提高了评分网格的生成效率。实验结果表明, 借助于GPU的浮点计算能力, 提出的并行算法对比传统的计算方法可以显著缩短评分网格的生成时间, 为评分网格的生成提供一种新的方式。