河南省教育厅自然科学基金(2010A460006)
- 作品数：9 被引量：50H指数：5
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- 相关机构：河南科技大学西安理工大学南京农业大学更多>>
- 发文基金：河南省教育厅自然科学基金国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 采摘机器人承载平台构型设计与工作空间分析
- 2015年
- 通过构型演变,设计一种五自由度采摘机器人承载平台机构,去掉Stewart六自由度并联机构的一条驱动支链,得到五驱动支链并联机构。机构采用SPS支链为驱动支链,驱动支链对运动平台无约束。由于仅有5条驱动支链,需增加1条约束从动支链限制运动平台1个空间自由度。为此,采用螺旋理论分析约束从动支链,得到满足不同自由度的从动支链约束螺旋和对应结构,综合出具有不同运动特征的五自由度并联机构。针对此类五自由度并联机构构型,提出了机构构型的符号表示方法,建立了机构的输入与输出关系方程,利用速度Jacobian矩阵研究机构的奇异性,选取无奇异的机构构型为承载平台,并计算了承载平台的工作空间。
- 季晔卢文涛宋磊张彦斌
- 关键词：采摘机器人
- 3-CRPa移动并联机构运动学分析与仿真被引量：13
- 2012年
- 提出一种新型3自由度纯移动并联机构,该机构由动平台、静平台以及联接两平台的3条相同的分支运动链组成。基于单开链单元理论分析,计算出机构的自由度,分别讨论了以角位移和线性位移为主动输入形式的机构运动学问题,推导出位置、速度、加速度的解析解。利用Matlab和Pro/E软件分别绘制出机构的位移、速度、加速度理论曲线和虚拟样机仿真曲线,仿真结果证明了理论分析的正确性。尤其是当以线性输入为主动输入时,机构的运动雅可比矩阵为单位阵且条件数恒等于1,所以此时机构在整个工作空间内表现为完全各向同性。
- 张彦斌张树乾吴鑫
- 关键词：移动并联机构三自由度运动学分析各向同性
- 新型纯移动并联机构的运动学和灵巧性分析被引量：5
- 2010年
- 提出一种新型的具有拓扑对称结构的空间移动并联机构,其3条分支中各含有一个平行四边形结构。利用螺旋理论对该机构的活动度及类型进行分析,给出机构的位置正、逆解析解,推导出映射机构主动关节输入速度矢量和动平台输出速度矢量关系的雅可比矩阵,并对机构的灵巧性进行分析。由于机构输入-输出速度间存在一对一的控制关系,所以机构具有完全解耦性。该机构在并联机床、医用机器人等领域有潜在的应用前景。
- 张彦斌张海军吴鑫
- 关键词：并联机构
- 完全各向同性2T1R空间并联机器人机构型综合被引量：11
- 2011年
- 提出了完全各向同性二移动一转动(2T1R)空间并联机器人机构型综合的系统方法。首先根据机构各分支预期功能的要求,基于互易螺旋理论确定出各分支的驱动螺旋、主动螺旋和可动非主动螺旋;再按照分支连接度的不同列举出机构的各分支运动链;最后根据机构各分支装配要求将动平台和静平台连接起来即可得到预期的机构,并得到大量新型机构。实例分析验证了型综合方法的正确性。由于所综合出的并联机器人机构的运动雅可比矩阵均为单位阵,因此这类机构具有良好的运动学和力传递性能。
- 张彦斌吴鑫刘宏昭
- 关键词：并联机器人型综合完全各向同性
- 空间2T1R型并联机器人机构的设计与运动学分析被引量：9
- 2014年
- 提出一种新型3自由度空间并联机器人机构,该机构由动平台、定平台和联接两平台的3条结构不同的分支运动链组成,机构动平台具有二维移动一维转动(2T1R)自由度。通过将动平台退化为末端操作器和机构3条分支运动链排列次序的调整,演化出另外两种新型2T1R并联机器人机构,且演化后的机构末端操作器具有更高的转动性能,能实现360°回转。基于螺旋理论对所提出机构的自由度进行了分析和计算,推导出机构的运动学解析解,包括位置、速度和加速度。由于机构雅可比矩阵为单位阵,且其条件数恒等于1,故此类并联机器人为完全各向同性机构。
- 张彦斌张树乾吴鑫
- 关键词：并联机器人机构完全各向同性运动学分析
- 非对称2T1R并联机构的运动学和灵巧性分析
- 2010年
- 提出一种非对称空间并联机构,其动平台相对于静平台具有两个移动和一个转动自由度。利用单开链单元理论对机构的运动输出特性进行了分析,并对其自由度数目进行了计算。推导出机构位置的正、逆解析解,以及速度矢量方程。根据机构灵巧性分析可知,当机构处于某一特殊位形时,其运动学条件指标等于1,即该机构为各向同性并联机构。因而所提出机构具有良好的运动学性能,在工业机器人、医用机器人和微操作机器人等领域具有潜在的应用前景。
- 张彦斌吴鑫张树乾
- 关键词：并联机构灵巧性
- 3-PRRPu纯平动并联机器人虚拟样机设计及仿真被引量：3
- 2013年
- 应用"自上而下"设计、广义模块化设计和参数化设计等方法,实现3-PRRPu并联机器人机构虚拟样机设计;基于Pro/E软件布局和骨架模型的"自上而下"设计方法,依据并联机构结构特点划分虚拟样机广义模块和设计广义模块接口,并通过Pro/E软件所支持的互换设计实现模块互换综合。在创建布局过程中,提出一种利用Pro/E软件三维绘图和AUTOCAD二维绘图功能相结合创建布局的新方法。运用Pro/E软件对虚拟样机进行正、逆运动学分析,利用ADAMS软件进行动力学分析。
- 张树乾吴鑫张彦斌
- 关键词：并联机器人虚拟样机广义模块化设计仿真
- 一类3自由度空间并联机器人机构的设计及分析被引量：1
- 2011年
- 基于单开链单元理论提出一种分支中含有平面6杆闭回路结构的空间并联机构,该机构的主动副为3个移动副,动平台相对静平台具有二维移动和一维转动(2T1R)自由度。通过将此机构的部分运动副替换又得到另外两种新型2T1R并联机构。分析了这类机构的位置逆、正解,其中位置逆解具有唯一性,而正解有两个。讨论了机构的工作空间和运动耦合性。由于这类机构结构简单,而且其运动学解具有弱耦合性,使得轨迹规划和控制较为简单,因此这类机构具有潜在的应用前景。
- 张彦斌党玉功
- 关键词：并联机构弱耦合
- 完全各向同性3自由度平面并联机构的型综合被引量：12
- 2012年
- 提出了完全各向同性3自由度平面并联机构型综合的系统方法。首先,根据螺旋理论讨论了完全各向同性平面并联机构的运动学必要条件。然后,基于机构各分支对动平台控制功能的不同,通过互易螺旋理论推导出各分支的驱动螺旋、主动螺旋和可动非主动螺旋,并按照分支连接度的不同列举出所有可行的分支运动链。最后,按照机构各分支相应的装配条件,选取所综合出的3条分支运动链将动平台和静平台连接起来得到预期的机构,共得到新型机构3 167种。由于综合出的并联机器人机构的运动雅可比矩阵均为单位阵,即条件数恒为1,因此这类机构具有良好的运动学和力传递性能,在工业机器人、微操作机器人和医用机器人等领域具有潜在的应用前景。
- 张彦斌王慧萍吴鑫
- 关键词：平面并联机构型综合完全各向同性
