国家自然科学基金(51375062)
- 作品数：32 被引量：114H指数：7
- 相关作者：沈惠平邓嘉鸣孟庆梅李菊杨廷力更多>>
- 相关机构：常州大学大连理工大学上海工程技术大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省科技成果转化专项资金江苏省产学研联合创新资金项目更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺动力工程及工程热物理更多>>
- 用于光电产品检测的混联6-dof平台的刚度及模态分析与仿真被引量：3
- 2016年
- 提出一种滑块式6-dof光电产品检测平台机构,采用SOLIDWORKS建立机构的三维实体模型,并将其导入ANSYS软件进行静刚度分析,得到机构在外力作用下两种不同姿态的位移变形云图,由此得出机构刚度的薄弱部位;利用ANSYS的模态分析功能,求出检测平台系统的一到六阶固有频率及相应振型,找出机构运动过程中易引起共振的位置,以避免或抑制机构运动中的共振现象,为机构的设计及实际应用奠定了基础。
- 邓嘉鸣沈惠平王玮李菊邹伟平丁少华
- 关键词：混联机构刚度分析模态分析
- 一种单自由度3T1R并联机构的拓扑设计及其运动学被引量：13
- 2019年
- 根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和拓扑降耦设计方法,设计了一种新的少输入-多输出(Fi-Mo)型单自由度三平移一转动(3T1R)输出的并联机构,对其拓扑特性进行了分析,给出了该机构的方位特征集、自由度及耦合度κ;根据基于序单开链的运动学建模原理,给出了该机构的位置正解求解方法及其数值解;同时导出了其位置反解求解公式及机构的速度与加速度公式,并进行了速度与加速度的仿真。最后给出了该机构可用作并联振动筛的3D虚拟样机设计。研究结果为该类单自由度3T1R型并联振动筛机构的尺寸优化设计、样机研制打下了基础。
- 沈惠平吕蒙朱小蓉李云峰
- 关键词：并联机构拓扑设计运动学
- 一种新型单输入3T1R输出并联机构设计及其运动学分析被引量：2
- 2020年
- 少输入-多输出(Fi-Mo)并联机构具有较好的应用前景,但其研究、设计与应用还较少。首先提出一种新型的单输入3T1R输出并联机构,并对该机构的方位特征(POC)集、自由度(DOF)及耦合度(κ)等主要拓扑特征进行分析计算,证明其耦合度κ=1;然后,根据基于有序单开链法的运动学建模原理,给出了该机构的位置正解的求解方法;同时,导出机构位置逆解方程,得到其雅可比矩阵,并进一步导出了动平台输出速度和加速度计算公式。最后,设计了用于三平移一转动振动筛分装置的主机构的虚拟样机。
- 王一熙沈惠平孟庆梅邓嘉鸣
- 关键词：单自由度运动学雅可比矩阵
- 一种非完全对称新型Delta-CU并联机构的动力学分析被引量：2
- 2019年
- 针对作者提出的一种非完全对称新型三平移Delta-CU并联机构的刚体动力学性能问题,基于虚功原理建立了该并联机构的动力学模型。首先求解出主动臂、从动臂和动平台的速度与加速度;其次基于达朗贝尔定理,建立主动臂、从动臂及动平台的静力平衡方程,计算出机构运动副中的约束反力;利用虚功原理建立Delta-CU机构的动力学模型并对机构进行模态分析,得到不同振型下机构的固有频率;最后,通过算例对动力学模型进行数值计算,并与ADAMS虚拟仿真结果对比,验证了所建动力学模型的可行性和正确性。
- 李家宇孟庆梅邓嘉鸣沈惠平
- 关键词：虚功原理动力学方程并联机构
- 一种低耦合度非完全对称2T1R并联机构的运动分析与刚度建模被引量：1
- 2021年
- 基于方位特征(POC)的并联机构设计理论,提出了一种低耦合度非完全对称的2T1R并联机构。首先根据序单开链法的机构运动学建模原理,分别给出该机构位置正反解的求解算法,并通过数值算例验证了其正确性;其次针对该机构的刚度特性问题,基于虚拟弹簧法建立了该并联机构的刚度模型;最后分析了该机构刚度矩阵中扭转刚度和线性刚度的变化趋势,得出该机构的刚度在工作空间内变化较为平稳,能承受较大载荷,为该机构的动力学分析及样机设计提供了理论基础。
- 陈谱沈惠平邓嘉鸣吴广磊
- 关键词：拓扑设计刚度矩阵
- 三平移机构设计与运动学符号解及性能评价被引量：10
- 2020年
- 根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和方法,设计一种具有正向位置符号解且具有部分运动解耦性的新型三平移(3T)并联机构。首先,对其进行拓扑特性分析,得到方位特征集(POC)、自由度(DOF)、耦合度(κ)等主要拓扑特征值;其次,根据提出的基于拓扑特征的正向运动学建模原理,求出机构的正向位置符号解;根据推导的逆解公式,求解该机构的工作空间;基于旋量理论求解各支链传递力旋量与输出运动旋量,得到机构运动/力传递性能指标,并分析相关的奇异位型;最后,利用局部传递指标评价了机构距离奇异位型的远近。
- 沈惠平吉昊许正骁杨廷力
- 关键词：性能指标
- 2-RPaRSS并联操作手运动副间隙误差分析及补偿被引量：1
- 2020年
- 针对新型3T1R并联操作手2-RPaRSS存在运动副间隙引起的定位偏差,造成操作手的实际轨迹与理论轨迹不吻合的问题,提出了一种基于自适应混合粒子群优化(AHPSO)算法的轨迹修正方法。建立操作手包含的各类运动副误差模型,在模型中将间隙误差完全等效成杆长误差;根据逆运动学方程建立并联操作手2-RPaRSS的位姿误差模型,得到关于输入、输出的微分关系式,并引入驱动杆输入角补偿量;利用粒子群优化(PSO)算法对补偿量寻优,将间隙误差补偿问题转化为求适应度极小值问题;通过混合权值自适应调整、学习因子自适应调节、混沌扰动范围自适应调节策略改进了PSO算法,得到AHPSO算法。仿真结果表明,AHPSO算法性能优良,具有更好的收敛性和稳定性,对并联操作手运动副间隙误差的补偿是一种有效方法,补偿后定位精度得到了明显改善。
- 孔骏成李菊沈惠平
- 关键词：运动副间隙误差补偿
- 平面机构的少输入-多输出特性及其应用研究被引量：3
- 2017年
- 机构的少输入-多输出特性不仅存在于空间并联机构而且存在于平面机构。剖析了工业中一些典型的具有少输入-多输出特性的平面机构,提炼、总结出4种平面机构的单输入-多输出特性,据此创新设计了一种单输入的轮胎机械手结构、改进设计了具有防护功能的单输入冲压机构以及简易高效的单输入落料装置。拓展了少输入-多输出机构的研究内容和范围,对设计其他的少输入-多输出平面或空间机构具有启发和借鉴作用。
- 沈惠平邓嘉鸣杨森刘金石张有斌
- 具有符号式正解的降耦冲压机构动力学建模与分析被引量：1
- 2021年
- 提出并设计一种具有符号式正向运动学、含3个子运动链(SKC)的单输入两滑块输出平面冲压机构。运用拓扑结构降耦方法,优化设计一种零耦合度单输入两滑块输出平面冲压机构,对其进行拓扑结构分析,得到机构耦合度为零(κ=0),从而得到正向位置、速度及加速度的符号解;采用基于Newton-Euler原理的序单开链法,建立了该机构的逆向动力学模型,并求解出机构构件的动态支反力和驱动力矩;对比分析了该方法和Lagrange法在动力学建模精度方面的误差,结果表明,基于Newton-Euler原理的序单开链法具有较高的建模精度。本研究为基于Newton-Euler原理的序单开链法在含多个SKC机构上的推广应用,以及该平面冲压机构的机械结构强度设计与动力学性能优化提供了理论依据。
- 沈惠平黄凯伟邓嘉鸣尤晶晶杨廷力
- 关键词：冲压机构耦合度动力学建模
- 少输入-多输出并联机构的设计方法及其应用被引量：7
- 2018年
- 研究提出少输入-多输出（Fewer input-More output,Fi-Mo）并联机构的设计方法及其潜在应用前景,为基于较少驱动输入而动平台具有多个独立及其伴随输出运动机构的装备设计提供理论基础。建立Fi-Mo并联机构的驱动输入数W、自由度数（Degree of freedom,DOF）及其输出方位数Nout三者的数学模型;给出了（15）-DOF Fi-Mo并联机构的所有基本类型;提出了Fi-Mo并联机构设计的基于驱动副逐个固化——等效支链替代的演化法,以及基于构造含伴随运动支链的设计法;分别以一平移两转动输出、三转动输出的Fi-Mo并联机构为例,详细说明了这两种设计方法的设计过程;介绍基于单自由度Fi-Mo并联机构的三种多维并联振动筛的研制及其试验情况。研究表明:Fi-Mo并联机构研究可望成为一个重要的研究方向,对产业发展所需的新型节能装备设计具有较好的指导作用。
- 沈惠平邓嘉鸣孟庆梅李菊朱伟
- 关键词：并联机构
