基于李群理论的2R1T并联机构构型综合

应用李群理论,对2R1T(两转动—移动)并联机构的型综合问题进行了系统地研究. 通过分析满足2R1T自由度性质的动平台的李群代数结构,并依据李群代数结构与刚体运动的对应关系,确定出各支链的李群代数结构和它们的等效运动链,最终综合出4394种2R1T并联机构新构型,并绘制了支链机构简图和部分机构简图. 研究结果表明,该方法简单、规范、有效,可作为构型评价及优化的基础,也适用于其他类型并联机构的型综合研究.      

理论平面过约束分析及无过约束自调结构设计

给出空间平面过约束和理论平面过约束的定义,分析了这两种过约束对机构误差的敏感特性,提出存在理论平面过约束机构的过约束分析方法,得到该类机构存在的过约束的数量和类型,从而为消除或减小该类机构过约束影响指明了方向.在此基础上,提出了该类机构的无过约束自调结构的的设计方法.     

考虑干涉的平面3-RRR并联机构的最优化工作空间设计

根据干涉对平面机构工作空间的影响,利用避免干涉设计方法,以平面3-RRR型并联机构为研究对象,建立了一种具有最大化工作空间的新型平面3-RRR并联机构,并对该机构进行数学建模分析。在建立杆件的运动模型的基础上,得到了机构干涉产生的条件,通过数值计算方法,得到杆件形状系数α1和α2变化对平面并联机构空间范围的影响规律。数值模拟了该新型平面机构的工作空间范围曲面,计算绘制了空间干涉范围图形。此外,使用解析方法对该机构的奇异位形进行了分析。解决了最小化机构运动干涉的问题,对机构运动空间进行了最优化,该最优化设计方法也可以应用于其他平面机构。     

利用分形理论的3T1R混联机构型综合

为综合得到三移动一转动(3T1R)混联机构,利用分形理论和机构拓扑图,提出了一种全新有效的混联机构型综合方法,主要思想是将混联构型转化为连杆机构,机构拓扑图作为连杆机构的主体,运动副作为杆件的组成元素。根据分形理论,对机构拓扑图进行有序分形,并通过输出位移子集的排列组合和适配运动副,实现了混联机构构型的多样化。提出了可用于求解复杂机构拓扑图的多路径输出的路径法则,并且规定了用于推导运动副位移子集的串并联计算方法。根据机构拓扑图和分形方式,将混联机构按有、无横向支链分为2种类型。建立了分形与混联机构的关系模型,在数理逻辑关系上使机构设计与分形理论得到了统一。采用Matlab编程的形式综合出了3T1R四自由度混联机构,实现了其中一个混联机构的构型设计,并验证了构型设计方法的正确性。     

3-RRCR并联机构运动分析与仿真

针对一种复杂的3-RRCR空间并联机构,用约束螺旋求解法分析了该机构的自由度,并对机构各分支以及动平台的运动进行了分析.在此基础上,用UG构建了该机构虚拟样机并进行运动仿真,验证了螺旋理论运动分析结果的正确性,为将来原型样机设计、控制等研究工作提供了相关的参考依据.     

一种3-RSR并联机构的分析与设计

介绍了一种3自由度的3-RSR并联机器人机构的结构特点,讨论了这种机构在特殊情况下的运动学位姿反解和正解,对此机构的可能应用及结构设计中的一些问题也作了分析。     

3-RPS并联机构的主动力和约束力分析

对3-RPS并联机构进行了动力分析.首先,通过列出所有构件的力和力矩平衡方程确定驱动力和平台受到的约束反力,即3-RPS机构的球副反力.当主动力和球副反力得到,其它约束力就迎刃而解.本文给出了2个数值算例,求出了主动力和全部运动副的约束反力.并通过此例讨论这种方法的优缺点和将来的发展.     

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。     

9R-Ⅲ级组平面并联机构的曲柄存在条件

为使整周转动的常速电动机能够提供混合驱动的动力，针对对称结构的3-DOF的9R-Ⅲ级组平面并联机构的构型，研究了各构件长度与曲柄存在的关系，根据构型的可装配条件，推导了不同杆长关系下的曲柄存在条件，该条件为混合驱动平面并联机构构型设计的基础。     

一种基于球面并联机构的肩关节的分析与设计

采用球面三自由度并联机构作为拟人机械臂的肩关节，在使全域角速度精度传递性能评价指标较好以及满足组装条件的情况下，选取合理的设计参数，最终确定了一种肩关节的完整设计方案，为拟人机械臂的整体研究奠定了基础。     

基于螺旋理论的两转一移解耦并联机构型综合

强耦合性是并联机构的一个显著特点,如果能使并联机构的运动部分解耦或者完全解耦,将使并联机构的理论分析、实际应用等方面变得容易。为此,本文基于螺旋理论、机构运动螺旋系与分支运动螺旋系之间的关系,提出了移动解耦分支型综合准则和转动解耦分支型综合准则,确定了并联机构转动条件及输入运动副选择原则,形成了两转一移解耦并联机构型综合方法,并以此对两转一移解耦并联机构进行了综合并得到了许多新型机构,从而验证了该方法的正确性和可行性。     

机构对称的3T2R五自由度并联机构

机构对称的三移两转五自由度并联机构尚属空白，本文基于约束综合理论首次提出了该类型的机构样例，填补了该项研究的空白。     

一种2R2T并联机构的运动学及性能分析

研究了一种具有4条支链和2个运动平台的并联机构,其中2个运动平台通过1个转动副相连.利用位移群理论分析了机构的自由度,2个动平台都有2个转动和2个移动自由度.对机构进行了位置分析,得到了正解的封闭解.给出了机构的雅可比矩阵,分析了机构的奇异位形和刚度性能.所提出的机构在工业和医学领域具有良好的应用前景.     

基于螺旋理论的3-RRR并联机构设计与仿真

基于螺旋理论分析了一种3-RRR并联机构的自由度和构型.通过分析动平台和各分支机构的约束螺旋系,构造3-RRR串联分支,运用修正Crübler-Kutabath公式计算出其自由度满足3个转动自由度.基于虚拟样机技术建立3-RRR并联机构虚拟仿真模型,进行正向运动学仿真和工作空间分析,从而找到该机构存在的缺陷,为少自由度并联机构运动学和动力学分析提供保证.     

并联机构的结构描述

对并联机构的结构描述问题进行了探讨,给出了描述并联机构结构的矩阵方法和字符串的方法,为空间机构特别是并联机构的数字化设计创造了条件.     

Type synthesis of parallel mechanisms with three translational degrees of freedom

A simple but effective type synthesis method for spatial parallel mechanisms with three translational degrees of freedom(DOF) based on the screw theory is presented. Firstly all possible connecting-chain structures of three-DOF parallel mechanisms are enumerated. According to the reciprocal relationship between screw constraint forces and the motion screw, a novel synthesis method is presented. By using this method, type synthesis for translational three-DOF parallel mechanisms has been made in a systematic and detailed way. As a result, dozens of novel parallel mechanisms generating spatial translation have been obtained. To verify the significance of type synthesis for this kind of mechanism, this paper also gives an example of application, which is used for a micromanipulator for manipulating cells     

1-((2R)-7,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-基)-1H-咪唑的合成

以富产天然产物(+)-樟脑为原料,经还原胺化、氢解脱苄基得到关键中间体(2R)-7,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-胺,然后与甲醛、乙二醛和氨水回流反应得到目标产物:1-((2R)-7,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-基)-1H-咪唑.为大位阻手性咪唑的合成提供了一个可借鉴的方法.     

立面1R2T三自由度绳牵引并联机构的速度、加速度运动学分析

设计了立面1R2T三自由度绳牵引并联机构的模型.在竖直平面上对末端执行器模型进行了速度、加速度运动学分析,包括速度、加速度运动学逆解.用力矩平衡法确定其质心位置,对位姿运动学模型进行了一阶、二阶求导,得出了运动学速度、加速度逆解模型.根据封闭矢量三角形法则,求出了速度运动学逆解模型,给出了运动学速度逆解Jacobian矩阵.在规划的椭圆轨迹下,采用Simulink仿真软件进行了末端执行器质心的速度、加速度和绳速度变化规律的仿真,并搭建了控制系统的硬件设备.研究表明,在所规划椭圆轨迹下,所有绳速度、加速度的变化是连续的且求解速度、加速度逆解的算法正确、通用.     

机构的结构类型综合综述

对平面机构和并联机构的结构类型综合问题进行了系统的分析与总结。在机构型综合理论的基础上，给出了并联机构以后发展前景的建议。