国家自然科学基金(51275034)
- 作品数：13 被引量：56H指数：6
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- 基于伪刚体模型的多层LEMs建模与仿真被引量：9
- 2013年
- 结合刚性机构分类思想和刚体代替综合法,设计了一多层LEMs机构。基于柔顺机构伪刚体模型及LET铰链等效弹簧刚度模型,对多层LEMs进行分析,推导出该机构的输入载荷和输出位移量的理论计算公式,并用该理论计算公式对设计实例进行计算。同时对该设计实例进行有限元仿真分析,两种方法所得结果基本一致,表明理论分析的正确性和该设计的可行性。
- 邱丽芳楚红岩杨德斌王涛
- 关键词：伪刚体模型有限元分析
- LET柔性铰链的等效刚度分析及其参数优化被引量：12
- 2014年
- 分析了表示LET柔性铰链转动能力的扭转等效刚度,为确保铰链的转动精度提出了拉压等效刚度的概念并推导出其计算公式。以LET柔性铰链的结构参数为设计变量,提高转动能力和转动精度为目标,建立了铰链的优化模型;采用模拟退火法实现了LET柔性铰链的参数优化,并对优化前后铰链的转动性能进行了分析比较。结果表明,优化后铰链的转动能力和转动精度比优化前都有了明显提高。
- 邱丽芳韦志鸿俞必强王林浩
- 关键词：参数优化
- 给定两连杆运动面的Watt-I六杆机构空间解域综合方法被引量：6
- 2014年
- 针对运动生成Watt-I型六杆机构综合问题,给出了一种基于空间解域的综合方法。该型机构中作为末端执行构件的连杆和一个四杆机构的连杆运动面相连,因此需要给出这个连杆运动面的位置。该方法首先综合四杆机构,然后将二杆组添加到四杆机构上。对于四位置问题,四杆机构综合可得到无穷多机构解,而对于任意四杆机构又有无穷多种添加二杆组的方法。本文以四杆机构的平面解域为基础,将综合所得无穷多六杆机构在一个有限的空间区域内表示出来,还给出一种能有效判断Watt-I型六杆机构回路和分支缺陷的方法。通过对综合所得无穷多机构解进行判断,建立六杆机构去除回路分支缺陷的空间可行域。空间解域的应用使设计者能够从整体上把握六杆机构的可行解的全部解空间,从而使获得附加更多条件的最优机构成为可能。
- 杨通韩建友崔光珍李人武
- 关键词：六杆机构
- 基于解域综合理论的八杆机构综合方法被引量：1
- 2015年
- 根据解域综合理论给出了一种单自由度八杆机构的综合方法.首先,在对机构设计要求进行分析的基础上给定4R开链的4个位置.然后,为综合生成单自由度八杆机构在4R开链上添加3个RR杆,同时根据添加RR杆时所得解曲线建立解域.最后,剔除解域中不满足设计要求的机构解,形成最终的可行解域.设计者可以直观准确地在可行解域内选取可行机构,这有效地解决了四位置综合机构选取的盲目性问题.综合示例表明,解域综合理论与方法为快速设计出满足要求的八杆机构提供了一个简单有效的途径.
- 崔光珍韩建友杨通
- 关键词：八杆机构
- 六杆柔顺机构的伪刚体模型被引量：5
- 2013年
- 设计了一种六杆柔顺机构,建立了该机构的伪刚体模型,伪刚体模型显示该机构由两个柔顺滑块机构串联而成.根据伪刚体模型对该六杆柔顺机构进行了变形分析,推导出六杆柔顺机构伪刚体模型的力-位移关系的一般理论计算公式,进而得到该机构实例的分析结果.用ANSYS软件对该设计实例进行了力-位移关系的有限元仿真分析,同时加工制造出该设计实例的实物模型并进行了实验测量.对理论计算结果、仿真分析结果和实际测量结果进行了比较,三种方法所得结果基本一致,表明了理论公式的推导与分析是正确的,仿真建模分析也是正确的,并且该实例的设计是可行的,达到了设计目的.
- 邱丽芳霍明磊李威
- 关键词：柔顺机构伪刚体模型有限元法
- Watt-Ⅰ型六杆刚体导引机构的解域综合方法被引量：4
- 2015年
- 给出了Watt-I型六杆机构尺寸综合的一种新方法.该方法对于刚体有限分离四位置问题通过建立机构解域,最终能够得到满足给定设计条件的全部可行解.本文首先给出解曲线公式,并介绍解曲线的映射和构成平面解域的方法.然后给出该类型机构的回路与分支缺陷判定方法.通过缺陷判定得到无缺陷的机构解可行域,从而使设计者能够得到满足更多设计要求的更优机构,避免选择机构的盲目性,提高设计效率.最后,通过综合示例说明本文所提出方法的综合过程,证明了方法的实用性和有效性.
- 韩建友李人武杨通崔光珍
- 关键词：导引机构刚体可行域
- 基于解域的四位置空间RCCC机构综合被引量：2
- 2016年
- 将Burmester理论从平面及球面拓展到一般空间领域,给出了空间RCCC机构的一种综合方法。一般情况下,综合RCCC机构最多能给定连杆的3个位置。而4C机构的四位置综合可以得到无穷多解,因此可先建立4C机构无穷多解的解域,再在解域中找到主动杆与机架间C副无滑动位移的点作为R副,从而得到RC连架杆,最终获得RCCC机构。具体方法为:首先根据给定的4个位置的姿态角求解出满足要求的解曲线,并根据解曲线建立球面4R机构解域。其次在球面4R机构解域上选取一点作为RCCC机构运动副轴线方向的矢量,再与给定的4个位置的空间坐标结合求解出满足要求的解直线,进而根据解直线建立空间4C机构的解域。最后在空间4C机构的解域图中找到通过4个位置时主动杆与机架间C副无滑动位移的点作为R副,构成满足要求的空间RCCC机构。本文最后通过给出的数值示例证明了该方法的正确性和有效性。
- 曹阳韩建友
- 5-CS空间刚体导引机构缺陷判定被引量：1
- 2016年
- 提出了一种能实现空间刚体导引的5-CS空间并联机构,并给出了综合该类机构时运动缺陷的判定方法。首先使用旋量理论推导5-CS机构完整雅可比矩阵的计算公式,并计算机构在给定位置的雅可比矩阵行列式的值,如果各位置的雅可比矩阵行列式值的符号发生变化则机构存在缺陷,如果没有发生变化则应用牛顿迭代法对各给定位置区间进行机构的位置正解分析,以确定在区间内是否存在分支缺陷和回路缺陷。运动缺陷判定过程中会对机构在给定的位置区间内运动过程中完整雅可比矩阵的变化情况进行分析,如果存在完整雅可比矩阵行列式为零的位置(即奇异位形),则机构存在分支缺陷,如果给定位置在不同回路中,则机构存在回路缺陷。运动缺陷判定是机构综合能顺利进行的方法基础。本文还提出了双驱动控制方法以解决机构的分支缺陷问题。最后举例说明了5-CS机构的运动缺陷判定过程。
- 胡俊杰韩建友崔光珍
- 关键词：位置正解雅可比矩阵
- 给定6R闭链的八杆机构四位置综合
- 2016年
- 在给定6R闭链上添加2个RR杆形成32种单自由度八杆机构。首先依据扩展布氏曲线理论求出解曲线,在解曲线上添加2个RR杆得到了所要综合的八杆机构。由于解曲线上的每一点都可以作为添加RR杆的点,因此可以得到无穷多解。通过把解曲线进行变换可以得到表示无穷多解的解平面,称为解域。根据闭链上添加的两个RR杆是否相关,把解域分为2类。采用杆组法对机构进行分类并进行运动分析。根据机构是否能顺序通过给定闭链的4个位置判断机构是否有缺陷,去掉解域中有缺陷的机构就得到了机构的可行解域。在可行解域中,根据机构的原动件可转动的角度范围,将原动件为曲柄和非曲柄的机构进行区分。解域综合方法可使设计者能更直观、准确地选择满足要求的机构,提高了设计效率。最后,通过一个八杆机构的综合示例具体说明了该类四位置综合的过程及结果。
- 韩建友曹彦平崔光珍
- 关键词：八杆机构
- 基于虚拟复合关节等效变换的机构运动能力特性分析
- 2017年
- 引入虚拟复合关节理论及其特性参数分析方法,运动链输出末端的运动能力特性可以通过计算分析虚拟复合关节的瞬时/全周当量转角域、瞬时/全周当量平移域得到。将运动链按关节组成分为3种情形进行分析,把复合关节当量转角域和当量平移域求解出来。以6自由度串联机器人为例,利用MATLAB计算分析得到给定条件下相应的量化结果,借助平面六维拓扑表示图可以实现对该机器人输出末端全周当量转角域、全周当量平移域等运动能力特性参数的简洁直观、具体清晰的区间表示,进而获得其自由度、工作空间、奇异特性。
- 罗建国卜泽昊韩建友
- 关键词：等效变换拓扑图
