六自由度Delta机器人运动学分析

对六自由度Delta机器人的结构特点进行了简单介绍,根据其结构特点将六自由度Delta机器人拆分为三自由度Delta并联机器人和串联摆角头两部分,先分别对并联和串联两部分机构进行单独的运动学分析建立运动学模型并求解,然后将这两部分进行耦合建立了整体的运动学模型并最终求得六自由度Delta机器人正逆运动学的解。     

国家自然科学基金助中国机构学研究走向国际前沿——记燕山大学黄真教授在科学基金的持续资助下取得的创新成果

燕山大学黄真教授30余年来淡泊名利、潜心研究,在11项国家自然科学基金项目的持续资助下,在机构学领域取得了丰硕的创新成果,培养了大批卓有建树的国际知名机构学专家学者。他率先在中国开展了并联机器人的研究,建立了系统的并联机器人机构学分析与综合理论,包括基于螺旋理论修正的空间多闭环机构自由度计算公式,为自Chebyshev、Gr(u|¨)bler和Kutzbach以来困惑机构学界百余年的疑难问题提供了解决方法;发展并完善了少自由度并联机构的综合原理等。2010年获国际学术组织IFToMM授予的"卓越成就奖(Award of Merit)",是首位获得该奖的华人学者,对中国机构学走向国际前沿并在国际上占据一席之地做出了重要贡献。     

关于并联机床工件安装位置的计算分析

并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,是近年才出现的一种新概念机床,它是并联机器人机构与机床结合的产物,是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。但由于其结构及工作空间非常复杂,在使用它加工工件时,极有可能发生机床零件间的自己干涉及机床与工件的干涉。本文以通用CAM软件输出的刀具轨迹为基础,提出了缩短检查干涉时间的检查点文件的组成方式,并通过调整工件的安装位置来回避可能发生的各种干涉,提出了检验该工件能否进行加工以及可加工时工件最佳安装位置的计算方法。     

一种并联式3D打印机的设计与制造

研究并联式3D打印机的结构设计。传统的3D打印机通过XYZ三轴导轨的运动,控制打印头将打印材料层叠起来形成空间模型;并联式3D打印机采用Delta并联机器人结构,由三根并联臂带动动平台,最终实现打印机喷头输出三个移动自由度。对并联式3D打印机的工作空间进行了理论建模,在adams下对其运动进行了仿真,对打印机的电气控制部分进行了设计。通过制造样机进行实验,验证了理论分析,并得出结论。并联式3D打印机具有更高的打印速度和精度,对零件的批量生产具有重要的意义。     

基于模拟退火法的Delta天线的优化设计

为了获得较好的端射向辐射特性,提出一种基于模拟退火法的Delta天线优化设计方法.通过优化Delta天线各单元的长度和倾角,并引入地面反射参数的经验公式和基频法计算天线的辐射总场,以获得一定尺寸范围内的最优天线参数.实际设计了工作于1～30 MHz的Delta天线,测试结果表明,该方法是一种快速有效的Delta天线优化设计方法.     

包装物料分拣机器人运动轨迹规划

为了保证自动物料分拣并联机器人平稳、快速地将目标物料码放到指定位置,需要机器人拥有良好的动态特性,尽可能保证机器人运动速度和加速度平滑过渡。介绍了并联机器人工作原理以及运动轨迹,介绍了传统的关节空间轨迹规划方法,并在此基础上提出了一种关节空间的多项式插值拟合的分拣机器人轨迹规划方法,通过多项式插值法对机器人运动速度进行了拟合,并在不同约束条件下得到了机器人最短运行时间。仿真结果表明,该轨迹规划方法能够实现机器人各轴速度平滑过渡,避免了机器人因加速度突变出现冲击。该规划算法简单可行,能够保证机器人拥有良好的动态特性,保证了机器人稳定可靠运行。     

梁拱组合桥吊杆成桥索力优化分析

本文介绍了各种索力的优化方法,并采用有约束的最小能量法,以梁拱组合桥拱肋和主梁的拉压及弯曲应变能之和为目标函数,以指定节点位移、截面弯矩及吊杆索力上下限为约束条件,建立了成桥状态下最优吊杆索力的优化模型,基于约束变尺度法的求解理论为基础求解该优化模型。结合具体的工程实例,先用ANSYS建立平面模型提取影响矩阵等数据,然后利用lingo10软件的独特算法求得满足结构总体线形和受力要求的成桥状态下最优吊杆索力,该方法可为同类桥梁设计提供参考。     

3-SPS并联机构运动仿真分析

本文以3-SPS并联机构作为研究对象,运用Solidworks进行并联机构模型建立,基于ADAMS的基本理论,对并联机构的进行运动学仿真,得到了关键部件的运动状态以及部件的位移、速度、加速度的曲线图。     

并联机构的研究

并联机构是一种新型机构,具有传统串联机构无法比拟的优点,是串联机构的补充和扩展,对机床技术和机器人技术具有重要的作用.该文介绍它的研究目的意义,国内外研究现状,存在问题,在对国内外典型并联机床样机的工作原理分析的基础上,指出目前并联机构研究中所面临的主要问题,并对并联机构的研究发展方向进行了展望.     

一种球面并联机器人运动学分析

以球面5R并联机器人为研究对象,建立了该机构被动关节位置反解、逆向雅克比矩阵以及角速度数学模型,并通过数值算例,运用Matlab软件进行了仿真,证明了所建立的数学模型的正确性.     

基于RecurDyn的双SCARA机器人动力学分析

提出一种可用于微小零部件装配作业的新的双SCARA并联机器人,其有三个自由度:两个平动和一个转动。利用参数化三维建模软件UG对双SCARA并联机器人进行三维实体建模,同时将模型导入Recurdyn仿真软件,构建双SCARA并联机器人的虚拟样机。通过设置相应的仿真环境和仿真参数进行仿真分析,得出机器人各个关节的驱动力矩随时间变化的曲线,为该并联机器人的控制问题和机构优化提供技术基础。     

基于MSP430F2616的并联开关电源的设计与实现

利用芯片MSP430F2616、TPS54331,设计制作了一款输入24VDC、输出8VDC的新型并联开关电源。经测试表明,该开关电源具有输出电压稳定,各并联模块的输出电流按指定的比例自动分配,并且系统具有各个模块电流相对误差小,供电效率高,纹波系数小等特点。     

立体式快递高速分拣装置的研究与设计

针对现阶段快递分拣所面临的问题,研究了一种快速、高效、节省空间的快递分拣装置。通过扫码器扫描快递上的条形码,将快递的目的地信息输入到CPU中,在CPU的控制下,快递由合适的路线进行分拣。立体式结构提高了空间利用率,滑道及送入装置将快递送至指定层,中心转盘可以将快递送到指定支路,快递在各部分间的传递有推送机构。该装置可多个联系在一起,形成一个树枝状的系统,进一步提高分拣效率,应用前景较高。     

平缝机连杆挑线机构的优化设计

最优设计的挑线机构可以提高其工作性能,提高缝纫质量。本文在对连杆挑线机构运动分析的基础上,分析了该机构参数对挑线角的影响,探讨了挑线孔轨迹应具有的一些综合特性,从而建立连杆挑线机构最优设计的数学模型,并通过实例探讨了连杆挑线机构的优化设计方法。     

基于模糊集理论的多杆机构轨迹优化综合

根据平面五杆机构综合所存在的不足,提出了在设计中考虑各设计变量、约束条件的模糊性的优化方案,使从动件在原动件的一定条件运动下能够按既定规律运动,以两自由度五杆机构综合为例,建立目标函数、并给出了优化方法和结果分析。     

面向禽类胴体分割的3P2R混联机器人运动学研究

为了满足禽肉市场需求,提高禽肉加工生产的效率,根据禽肉加工工艺的要求,设计一种轻型并联机器人。根据机器人的结构特点建立机器人坐标系。将机器人的坐标系分解为并联和串联两部分。对机器人的并联部分和串联部分进行运动学正反解分析,并将两部分的正反解合并,完成机器人整体的运动学分析。并利用计算机仿真软件对设计的机器人进行工作空间仿真。     

经济合理井网密度计算方法研究

针对目前常规井网密度计算方法考虑因素少、计算误差大的难题,本文在综合考虑油田开发技术因素和经济因素的基础上,应用最优化方法及现金流量法,建立了经济合理井网密度优化模型,其中包括以经济效益为基础的目标方程和以经济因素、技术因素为主的约束方程,利用罚函数法对优化模型进行了求解。对郝家油田河四断块调整单元井网密度进行了计算。计算结果表明,河四断块经济合理井网密度为11口/km 2,井距300 m,可加密井8口,新井新增产能1.2×104 t。     

新型混联机构机械手设计与性能分析

本文立足于工作实际应用,结合生产线对冲压工作情况,在对机械手设计指标进行确定之后,构建新型混联机构机械手,使其不但具备串联,而且兼具并联优势,并通过三维模型确定混联机构机械手的主要构成,最后通过仿真分析对该机械手的运动学进行求解,探讨其运动轨迹规划的可行性。     

黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀模型的尺度转换

土壤侵蚀模型在空间尺度上可以划分为坡面、小流域和区域3个不同层次。在坡面尺度上,主要考虑坡面侵蚀的垂直分带性及其相互影响;小流域尺度上,不但考虑坡面侵蚀的特点,还要考虑坡面来水来沙对沟道侵蚀产沙的影响、重力侵蚀及泥沙输移情况;在区域尺度上则主要考虑小流域各自的侵蚀产沙特点及其相互影响。因侵蚀的空间尺度不同,在建立土壤侵蚀模型时,要考虑由于空间变化所引起的侵蚀因子对侵蚀产沙响应的不同。影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性,从而增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。因此尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在,该文列举了5种土壤侵蚀模型建立中可以参考的尺度转换方法。通过分析评述不同空间尺度上侵蚀产沙过程及其影响因子和国内外常用的不同尺度上的侵蚀产沙模型,特别是众多科学家在我国黄土丘陵沟壑区所做的科研工作,提出了模型建立中存在的问题,可以为以后建立土壤侵蚀产沙模型提供借鉴。     

Stewart型六自由度并联机构控制

本文对Stewart型六自由度并联机构的控制步骤进行了描述,提出了一种六自由度并联机构的控制方法.其结构简洁,可靠性高,具有一定的工程实用价值,并且广泛适用于各领域Stewart 型六自由度并联机构的控制.