6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的研究

对具有半对称结构的6/6-SPS型Stewart并联机构的运动学正解进行了研究。建立了一类具有半对称结构的6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的数学模型,构造了一个关于该并联机构动平台位置参数及姿态参数的多元多项式方程组。基于该方程组并采用Mathematica符号计算软件编制了基于Mathematica语言的6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的求解程序,计算结果表明,对于任意给定的该并联机构的结构参数以及六个驱动杆杆长,该类6/6-SPS型Stewart并联机构的运动学正解在复数域内最多有28组解析解。     

Stewart并联机构在义耳成型中的应用

在分析义耳形态特征的基础上,研究了义耳成型中成型曲线规划和成型方法,提出了将Stewart并联机构与三轴数控机床相结合的义耳快速成型方案,并建立了义耳的成型曲线数学模型.对成型方案中并联机构进行结构化参数设计和位置反解分析,得到了义耳成型过程中并联机构的姿态变换规律.最后,利用虚拟样机技术对并联机构进行运动学仿真,验证了成型方案的可行性与正确性.     

3/6-SPS Stewart并联机构的一般线性丛奇异分析

基于螺旋理论和机构学中的等效方法讨论3／6—SPS Stewart机构的一般线性丛奇异．得到了满足3／6—SPS Stewart机构产生一般线性丛奇异运动学原理的星形支架作法以及代表3／6—SPSS Stewart机构任意一般线性丛奇异位形的3—PSP等效机构；论证了3／6机构在三维转动下也发生一般线性丛奇异，并分析了3—PSP等效机构的运动学性能，利用3—PSP机构的特点，可以对3／6—SPS Stewart机构进行驱动控制，避免机构损坏。     

6-6 并联机构封闭运动学位姿正解单解

用代数法研究了6-6六自由度Stewart 并联机 构封闭运动学位姿正解单解.在添加了一个附加位移传感器的基础上,解得了上平台六铰接 点中三个铰接点在惯性坐标系中的矢量分量,并将其直接转化为六个自由度,从而获得了6 -6 六自由度Stewart 并联机构封闭运动学位姿正解单解及其存在的条件.     

基于四元数的6-SPS并联机器人姿态奇异研究

基于四元数描述刚体的姿态,对6-SPS并联机器人姿态奇异做了研究,避免了欧拉角描述刚体姿态时的奇异性.推导出6-SPS并联机器人动平台处于给定位置时机构在三维空间中的姿态奇异轨迹解析表达式,并利用计算机给出其姿态奇异轨迹的三维可视化描述.得到在关于姿态参数的三维空间内的原点附近存在一个非奇异姿态空间,提出在此非奇异姿态空间内部寻找一个最小内切球,并以此球半径作为衡量机构在给定位置时的姿态能力的性能指标,最后研究了机构构形以及动平台位置对姿态能力的影响.     

3/6-SPS并联机构的奇异位形及瞬时运动分析

应用螺旋理论研究了3/6-SPS型并联机器人的奇异位形,建立了静力学平衡方程并求出该并联机构的雅可比矩阵J,结合位形参数和雅可比矩阵推导出了并联机构奇异位形的判别矩阵D,并通过判别矩阵D找到并联机构的一个奇异位形.然后讨论了并联机构在奇异位形的瞬时运动,根据螺旋理论得出该运动是个并联机构6个杆件约束力的反螺旋,是一个瞬时的螺旋运动,最后给出了瞬时螺旋运动的形成条件和数学证明.     

一种欠驱动6-RSS并联机构的设计与仿真

提出了一种欠驱动6-RSS并联机构,结合其构型以及驱动特点,选用组合2个空间RSSR机构的构型方式作为6-RSS机构的欠驱动机构。根据所设计参数,采用UG建立了机构的实体模型,并进行了仿真分析,结构表明了该机构的可行性。     

两自由度4-UPS/U并联机构位置逆解分析

以模拟船舶纵横摇摆运动的灵巧度与位置为研究对象.采用螺旋理论建立并联机构驱动与约束的完整雅克比矩阵,对4-UPS/U并联机构的完整雅可比矩阵进行奇异值分解,利用Grassmann线几何法得到并分析机构可能存在的奇异位,采用条件数k分析了4-UPS/U并联机构的灵巧度,提出一种较好避免上述奇异位的机构构型.根据机构运动几何约束条件,运用矢量代数法建立该机构的运动学位置逆解模型,编制Matlab程序,仿真得到杆长随角度转动的变化规律.     

6-RSS并联机构的运动学、动力学分析

以6-RSS并联机构为研究对象,运用D-H方法建立了各支链构件的坐标系。推导了支链的运动学反解的解析方程,并给出了各个构件的速度、加速度与动平台的速度、加速度的映射关系。然后用牛顿-欧拉方法推导了6-RSS并联机构的动力学方程,为该类机构的动力学分析奠定了基础。     

基于Groebner-Sylvester法的一般6-6型台体并联机构位置正解

为获得一般6-6型台体并联机构位置正解的解析解,使用分次字典序Groebner-Sylvester法的代数方法对该问题进行了研究.利用计算代数系统计算该机构位置封闭方程的分次字典序Groebner基,从得出的65个基中选取18个基,构造18阶Sylvester结式.通过分析符号形式方程组的变量次数,得出位置正解的一元高次方程的次数为40且该机构位置正解最多有40组解的结论,其结果与前人的完全一致,但结式的尺寸却小得多.研究结果表明,该计算方法简洁,求解速度快,并从理论上阐明了存在多个不同的结式可以获得该机构的位置正解.最后,从给出的数字实例中,验证了所有解均满足原始方程且无增根,从而为并联机构位置正解的研究提供了一种有效算法.     

关于6-SPS并联机器人机构工作空间的研究

提出用数值分析与优化相结合的方法对6-SPS并联机器人机构的工作空间进行研究.根据该机构的特点和应用需要,把上平台中心可达范围分别定义为定姿态可达空间和工作空间两类.对于给定结构参数的6-SPS机构,在确定工作空间的最高点和最低点后,即可快速计算出其工作空间的边界.考察了结构参数对工作空间的影响,得出一些规律性变化关系.这些结果可以用来确定6-SPS并联机器人机构的实际结构参数。     

基于奇异摄动的宏—微机器人控制方法

物理上包含快过程和慢过程的系统可以用奇异摄动方法分析和控制,通过集中微机械手的小参数,提出了将宏－微机器人的动力学模型表示的为标准的奇异摄动模型的方法,这一方法对刚体连杆机械手具有一般性,基于奇异摄动方法设计了宏－微机器人控制器,宏机械手采用计算力短控制,微机械手采用非线性反馈控制,四自由度宏－微机器人的仿真研究证明了方法的有效性。     

单链开环结构操作机的特殊位形

机器人机构的奇异性分析是机器人运动学研究的重点，该文着重研究单链开环机构操作机在有限制转动或移动在节时的位置奇异曲面的求解问题。首先借助于螺旋理论给出操作机末端位置奇异时必须满足的条件，以此作为机构工作空间中奇异曲面参数的选择依据，并提出了各关节变量求取的递推算法，开发了求解实际操作机奇异曲面的通用软件。     

平面并联机器人的机构分类及奇异性

描述了平面并联机构的构型分类，提出基于微分几何方法的并联机器人奇异位形的判定定理，分析了2DOF并联机器人的奇异位形。     

基于奇异摄动法的受约束双连杆柔性机械臂组合控制

建立了受约束双连杆柔性机械臂动力学方程,基于奇异摄动理论,将系统模型分解为慢变及快变两个子系统。对慢变和快变两个子系统分别设计控制器,达到了力/位置精确控制的目的。仿真结果验证了采用组合控制方案的正确性。     

施工机械手液压驱动系统参数识别技术

在机液电系统中，油液参数随使用条件和环境状况的改变变化较大，且较难预先确定，借助实验方法对系统参数进行辨识有重要的实用意义，为此，以施工机械手液压驱动系统为研究对象，在推导出系统传递函数的基础上，首先利用PID控制中的P控制对系统参数进行辨识，然后以PID控制对其结果进行实验验证，并经MAT－LAB语言仿真分析，理论与实验一致性较好，并给出了理论分析和实验方法及部分结果。     

3-RPS并联机器人机构位置正解的杆长逼近法

根据机构运动的同一性条件,给出一种求解3RPS并联机构位置的杆长逼近法,该算法的主要特点是通过逐步自动修正迭代初值,缩小搜索区间和步长,提高逼近精度,将二维搜索的杆长逼近化为一维搜索的杆长逼近·因此只要在分支的有效活动区域内任选初值,即可保证其收敛性并且不受机构奇异位形的影响,大大简化了搜索逼近过程并提高了迭代效率·给出了求解过程和逼近步骤及求解实例,其逼近精度达10-5·