混联机床2自由度并联机构的设计分析 被引量：1

1

作者 陈纯 黄玉美 韩旭炤 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第5期57-60,共4页

研究了一种平面2自由度并联机构,给出了该机构的运动学正逆解、速度雅可比矩阵、机构的奇异形位并对其工作空间关键点的灵巧性进行了计算分析。据此设计出了4自由度混联运动机床。该并联机构在农业机械、坐标测量和工业机器人等领域也... 研究了一种平面2自由度并联机构,给出了该机构的运动学正逆解、速度雅可比矩阵、机构的奇异形位并对其工作空间关键点的灵巧性进行了计算分析。据此设计出了4自由度混联运动机床。该并联机构在农业机械、坐标测量和工业机器人等领域也有广阔的应用前途。 展开更多

关键词 平面2自由度并联机构 运动学正逆解 速度雅可比矩阵 灵巧性

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基于MATLAB和EMC2的平面三自由度并联机构运动分析和控制系统设计 被引量：1

2

作者 苏啸 刘超鹏 李滨城 《农业装备与车辆工程》 2012年第3期53-56,64,共5页

首先对平面三自由度并联机构进行运动学逆解分析,并应用MATLAB软件对该逆解模型进行求解;在此基础上,利用求解结果对EMC2源代码中的运动模块进行修改与编译,并通过硬件配置,最终实现了对样机的运动控制。

关键词 平面三自由度并联机构 开放式控制系统 MATLAB ADAMS EMC2

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混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性分析 被引量：2

3

作者 方新国 邹慧君 +1 位作者 梁庆华 郭为忠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期10-16,共7页

提出了单环运动链的可动性条件与其工作空间相结合,分析、求解平面多环、多自由度机构可动性的方法.该方法既适用于手工分析,也适用于计算机编程.利用这种方法详细地分析了混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性问题.首先分析了七杆机构... 提出了单环运动链的可动性条件与其工作空间相结合,分析、求解平面多环、多自由度机构可动性的方法.该方法既适用于手工分析,也适用于计算机编程.利用这种方法详细地分析了混合驱动平面2自由度七杆机构的可动性问题.首先分析了七杆机构中2个五杆闭环运动链对应的2种五杆机构的可动性,得出了每一种五杆机构的2个连架杆成为曲柄的最小尺寸条件;然后分析了2种五杆机构的工作空间,得出了因环路之间的耦合而对于其可动性的进一步限制条件,从而最终得出了混合驱动平面2自由度七杆机构的3个连架杆成为无条件曲柄的可动性充分必要条件.最后给出了实例,并进行了仿真,验证了该方法的正确性. 展开更多

关键词 混合驱动平面 可动性 2自由度七杆机构 工作空间 曲柄

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平面二自由度并联执行机构的设计与实现 被引量：1

4

作者 吴学忠 吴宇列 李圣怡 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期40-43,共4页

介绍了作者研制的一种用于半导体制造设备上的x-y并联执行机构。通过增加一个冗余运动链 ,使得该机构在工作空间内没有奇异点。该机构的最大特点是可以大大减少现有机构的体积 ,并具有较高的刚度 ,可以在高速运动条件下具有较高的运动... 介绍了作者研制的一种用于半导体制造设备上的x-y并联执行机构。通过增加一个冗余运动链 ,使得该机构在工作空间内没有奇异点。该机构的最大特点是可以大大减少现有机构的体积 ,并具有较高的刚度 ,可以在高速运动条件下具有较高的运动精度和跟踪性能。实验结果表明 ,该系统的轨迹跟踪误差均低于 0 5mm。 展开更多

关键词 平面二自由度 并联执行机构 奇异性 冗余 设计 半导体制造设备

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整体式平面两自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化设计 被引量：1

5

作者 朱大昌 安梓铭 +1 位作者 李雅琼 孔维荣 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期1006-1010,共5页

基于平面两自由度并联机构微分运动学矢量连续映射关系,建立整体式平面两自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化模型-各向同性材料插值模型(SIMP模型),运用优化准则(OC)算法对所建模型进行求解,并采用Heaviside过滤技术处理优化过程中棋盘... 基于平面两自由度并联机构微分运动学矢量连续映射关系,建立整体式平面两自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化模型-各向同性材料插值模型(SIMP模型),运用优化准则(OC)算法对所建模型进行求解,并采用Heaviside过滤技术处理优化过程中棋盘格和网格依赖问题。基于曲线拟合方法对优化后整体构型轮廓进行拟合,在Solid Works软件中建立其三维模型,进而应用有限元软件对其进行静力学仿真分析与对比。结果表明:以微分运动学矢量连续映射关系为拓扑优化设计条件,所得出的平面两自由度全柔顺并联机构与传统同构型并联机构具有相同的微分运动特性。 展开更多

关键词 平面两自由度全柔顺并联机构 连续映射 拓扑优化 SIMP模型 OC算法

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平面二自由度并联机构的运动学和动力学研究 被引量：6

6

作者 林协源 刘冠峰 张国英 《机床与液压》 北大核心 2015年第17期54-57,共4页

为了满足发光二极管电子封装设备的高速高精要求,设计出了二自由度平面并联机构(2-PPa并联机构)。该机构由一个动平台和两个对称分布的结构完全相同的支链组成,每个支链中都有一个移动副(驱动关节)和一个由平面平行四边形组成的特殊移... 为了满足发光二极管电子封装设备的高速高精要求,设计出了二自由度平面并联机构(2-PPa并联机构)。该机构由一个动平台和两个对称分布的结构完全相同的支链组成,每个支链中都有一个移动副(驱动关节)和一个由平面平行四边形组成的特殊移动副。推导出该机构的运动学模型,根据性能指标确定其设计参数,并基于Euler-Lagrange方程建立该机构的动力学模型,最后通过算例仿真并分析了动平台按照一定轨迹规划运动时,两个移动副速度、加速度和驱动力的变化规律。结果表明:速度变化过程中,两个移动副的加速度和驱动力都较大,其方向相互对应。 展开更多

关键词 二自由度 平面并联机构 移动副 运动学 动力学

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平面2T1R并联机构无过约束构型设计 被引量：4

7

作者 黄勇刚 黄茂林 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期481-486,共6页

基于螺旋理论和集合论原理,根据动平台所受约束与支链约束之间的关系,分析平面2T1R并联机构无过约束构型条件,得到了6种3支链结构的约束配置方式。根据支链约束要求,采用转动副和移动副设计具体的支链结构,并按不同支链间约束配置方式... 基于螺旋理论和集合论原理,根据动平台所受约束与支链约束之间的关系,分析平面2T1R并联机构无过约束构型条件,得到了6种3支链结构的约束配置方式。根据支链约束要求,采用转动副和移动副设计具体的支链结构,并按不同支链间约束配置方式确定各支链运动副轴线的几何布置,综合出了一类新的完全对称结构和非完全对称结构无过约束平面2T1R并联机构。 展开更多

关键词 螺旋 平面2TIR并联机构 无过约束构型 构型设计

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一种可实现两平动自由度并联机构运动学标定方法 被引量：1

8

作者 梅江平 赵永杰 +2 位作者 黄田 李占贤 王攀峰 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期981-985,共5页

针对一种两平动自由度并联机构,提出了一种识别几何参数误差的方法,能有效补偿机构的动平台位姿 耦合误差．忽略两组平行杆的相对杆长误差,将机构简化成仅含转动副的5杆铰接机构,建立了含有8个几何参数 误差模型,即4个杆长误差和4个主... 针对一种两平动自由度并联机构,提出了一种识别几何参数误差的方法,能有效补偿机构的动平台位姿 耦合误差．忽略两组平行杆的相对杆长误差,将机构简化成仅含转动副的5杆铰接机构,建立了含有8个几何参数 误差模型,即4个杆长误差和4个主动关节铰点坐标误差．研究表明,并联拓扑结构使动平台沿两个正交轴的位置 误差和姿态误差具有强耦合性．给出标定坐标系原点,通过仅检测动平台沿标定坐标系任一单轴的位置误差,识别 出系统的几何误差全集．计算机仿真和实验结果表明,通过这种方法,可使机构的动平台定位精度达到0．05 mm． 展开更多

关键词 2平动自由度并联机构 误差建模 参数辩识 误差补偿

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基于拓扑优化的平面2-DOF柔顺并联机构构型设计

9

作者 朱志强 熊艳红 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第5期202-208,共7页

目的运用拓扑优化技术设计一种平面2-DOF(Degrees-of-Freedom)柔顺并联机构,使其具有微米级别的微运动特性。方法依据平面2-DOF并联原型机构的受力情况进行运动特性分析,基于同构封闭矢量映射原理构建平面2-DOF柔顺并联机构的微分运动Ja... 目的运用拓扑优化技术设计一种平面2-DOF(Degrees-of-Freedom)柔顺并联机构,使其具有微米级别的微运动特性。方法依据平面2-DOF并联原型机构的受力情况进行运动特性分析,基于同构封闭矢量映射原理构建平面2-DOF柔顺并联机构的微分运动Jacobian矩阵,表达多自由度的柔顺并联机构从输入到输出间各关节的运动关系。定义柔度为优化目标函数,微分运动Jacobian矩阵为运动条件,材料体积分数为约束条件,构建平面2-DOF柔顺并联机构材料属性的有理近似模型,并运用移动渐进线法优化求解。结果优化后的平面2-DOF柔顺并联机构构型在x方向的位移为-0.0089mm,在y方向的位移为0.0053 mm,同时,其沿x方向和y方向的微位移理论值为-0.0031 mm和0.0067 mm。结论与并联原型机构的运动特性相比,平面2-DOF柔顺并联机构优化后的微运动特性具有一致性,均为微米级。 展开更多

关键词 同构封闭矢量映射原理 平面2-DOF柔顺并联机构 Jacobian矩阵 移动渐近线法 微运动特性

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一种新型5自由度并联机构刚度分析 被引量：3

10

作者 耿明超 张灿果 +1 位作者 路懿 王烁 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第11期227-230,共4页

提出了一种新型含平面分支的少自由度并联机构。建立了该并联机构的虚拟样机模型,并分析了机构的自由度及结构特点。通过对平面闭环分支及约束分支的速度解析,推导了机构的6×6的雅克比矩阵。综合考虑了平面分支中上、下横梁的弹性... 提出了一种新型含平面分支的少自由度并联机构。建立了该并联机构的虚拟样机模型,并分析了机构的自由度及结构特点。通过对平面闭环分支及约束分支的速度解析,推导了机构的6×6的雅克比矩阵。综合考虑了平面分支中上、下横梁的弹性变形及SPR分支中约束力作用下的弹性变形对并联机构刚度的影响,建立了该机构的整体刚度矩阵。将理论解析解与软件Solidworks Simulation的仿真结果对比,验证了所建刚度模型的正确性,为含平面分支少自由度并联机构的开发和应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 少自由度 并联机构 运动学 刚度 平面分支

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2UPR-RRU并联机构及其运动学分析 被引量：14

11

作者 陈淼 张氢 +2 位作者 葛韵斐 秦仙蓉 孙远韬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1145-1152,共8页

针对航天制造中轻金属材料搅拌摩擦焊的焊接需求,提出一种以2UPRRRU构型的1T2R三自由度并联机构为主要执行机构的焊接装备。基于螺旋理论分析了该构型在一般位型和特殊位型下的约束螺旋系和自由度性质,指出该构型是具有两转一移的全周... 针对航天制造中轻金属材料搅拌摩擦焊的焊接需求,提出一种以2UPRRRU构型的1T2R三自由度并联机构为主要执行机构的焊接装备。基于螺旋理论分析了该构型在一般位型和特殊位型下的约束螺旋系和自由度性质,指出该构型是具有两转一移的全周自由度机构。建立2UPR-RRU并联机构运动学模型,利用闭环矢量法建立动平台位姿与各驱动支链的关系,推导其运动学的正反解;在正解过程中构造优化目标函数,采用粒子群优化(PSO)算法分析了位姿输出与驱动关节输入的关系,得到了驱动输入的精确解。基于输入/输出速度雅可比矩阵分析了机构的奇异性问题,指出该构型避免存在驱动奇异的条件,研究表明该机构具有较好的运动学特性和驱动特性,具备良好的应用潜力。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 2UPR-RRU并联机构 螺旋理论 全周自由度 位姿正解 奇异性分析

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基于2-PSR/UPU并联机构的旋盖装置设计及性能分析 被引量：10

12

作者 王新宇 李虹 +2 位作者 李亚丽 马春生 李瑞琴 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第3期188-193,共6页

目的针对生产线上的旋盖工序,提出一种基于2-PSR/UPU并联机构的旋盖装置,解决生产线上不同倾角斜面上的旋盖问题。方法建立2-PSR/UPU并联机构模型;根据定杆长约束条件求解机构的位置反解,并通过相应的运动算例验证其反解位姿,通过对多... 目的针对生产线上的旋盖工序,提出一种基于2-PSR/UPU并联机构的旋盖装置,解决生产线上不同倾角斜面上的旋盖问题。方法建立2-PSR/UPU并联机构模型;根据定杆长约束条件求解机构的位置反解,并通过相应的运动算例验证其反解位姿,通过对多个反解位姿进行对比,从中得出有效解;利用三维坐标搜索法求解工作空间。结果该并联机构动平台下方10 mm参考点工作空间连续且没有出现空洞,能适应0~35°范围斜面上的旋盖问题,给出了该并联机构在25°,30°,35°斜面情况下旋盖的实例。结论基于2-PSR/UPU并联机构的旋盖装置结构简单,机构具有可调性,可以在生产线上实现精准控制。该并联机构一移两转的特性能适应不同倾斜角斜面的旋盖任务。 展开更多

关键词 2-PSR/UPU并联机构 自由度 位置反解 工作空间 旋盖装置

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五自由度混联机器人优化设计与运动学分析 被引量：14

13

作者 张东胜 许允斗 +2 位作者 侯照伟 姚建涛 赵永生 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期69-76,共8页

为提高农业自动化程度,拓宽并联机构在农业工程领域的应用,提出一种存在连续转轴、关节数目少、易于控制的两移一转运动冗余平面并联机构,该并联机构任意位置的转轴均为相互平行的连续转轴,使其具备良好的灵活性。基于此平面并联机构,... 为提高农业自动化程度,拓宽并联机构在农业工程领域的应用,提出一种存在连续转轴、关节数目少、易于控制的两移一转运动冗余平面并联机构,该并联机构任意位置的转轴均为相互平行的连续转轴,使其具备良好的灵活性。基于此平面并联机构,构造出了多种五自由度混联机器人,首先建立了五自由度混联机器人的运动学模型,并对其进行了奇异分析,给出了减少机构奇异位型的条件;然后基于灵活性指标,对并联机构进行了尺寸优化,绘制了用于选取结构尺寸的性能图谱,且借助有限元软件对基于优化所得结构尺寸绘制的具有运动冗余特性的平面机构进行了结构拓扑优化,,完成了整体结构优化前后的静力学分析与对比,结果显示优化前后整体变形仅增大0.51%,优化前后机构优化部分的质量减少33.02%,满足机构变形要求。该混联机器人具有结构简单、运动学模型简单、结构刚度高和模块化程度高的特点,且其结构的变胞性有助于实现机构运动和驱动冗余模式的切换,增强了机器人的可研究性。该文可为混联机器人运动学分析及优化设计提供参考。 展开更多

关键词 机器人 设计 优化 平面并联机构 运动冗余 自由度 变胞机构

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H形并联机构运动学分析与样机精插补控制实验 被引量：6

14

作者 杨继东 杨中山 +1 位作者 刘栋 刘豪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期324-329,共6页

对一种两自由度的H形并联机构进行了运动学分析,求出了其机构自由度,运用运动学叠加原理求出了其位置正解和逆解,利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价,分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构Jacobian矩阵的条件数恒等... 对一种两自由度的H形并联机构进行了运动学分析,求出了其机构自由度,运用运动学叠加原理求出了其位置正解和逆解,利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价,分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构Jacobian矩阵的条件数恒等于1,具有优越的各向同性性能和广阔的可达工作空间。通过齐次坐标变换和矩阵分解对其位置逆解模型进行了进一步分析,得出该机构输入坐标与输出坐标轨迹具有几何相似的特点,并推导了输入与输出之间合速度及合加速度的关系,据此提出了使用通用的插补控制器对其进行精插补控制的方法,而不必开发专用的插补控制器。制作了该机构的样机,对其进行了精确定位、直线/圆弧插补、连续插补等实验,实验结果证明了所建模型的正确性。 展开更多

关键词 并联机构 2自由度 运动学分析 精插补控制

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识别平面多杆混合驱动机构的元桁架消去法 被引量：1

15

作者 赵春花 汤文成 郭丽华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第2期9-12,共4页

对于平面2自由度九杆机构,混合驱动机构的识别是其研究与应用的难点。文中提出了一种基于消去元桁架的混合驱动机构判断方法。先确定一个原动件,然后通过消去元桁架得到原动件组合,在此基础上根据连架杆和非连架杆判断准则确定混合驱动... 对于平面2自由度九杆机构,混合驱动机构的识别是其研究与应用的难点。文中提出了一种基于消去元桁架的混合驱动机构判断方法。先确定一个原动件,然后通过消去元桁架得到原动件组合,在此基础上根据连架杆和非连架杆判断准则确定混合驱动机构。以七杆机构为实例,验证了该方法的有效性。最后将该方法运用于平面九杆机构,以机构的3种自由度类型为基础,考虑连架杆输出和非连架杆输出两种情况,分别得到10种和33种混合驱动机构,为平面九杆混合驱动机构的分析与设计打下了基础。 展开更多

关键词 混合驱动机构 平面2自由度九杆机构型综合 元桁架消去法

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