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多外力柔性微动机构输出位移求解方法
被引量：
2
1
作者
宫金良
贾国朋
张彦斐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期429-436,共8页
对于单个外力作用下的微动机构,柔度描述了外力与其输出位移之间的关系,是影响微动机构动态性能和精度的重要性能指标。对于多个外力作用下的情况,与之相对应的是微动机构输出位移与其多外力间的关系式。为求解该关系式,采用了柔度矩阵...
对于单个外力作用下的微动机构,柔度描述了外力与其输出位移之间的关系,是影响微动机构动态性能和精度的重要性能指标。对于多个外力作用下的情况,与之相对应的是微动机构输出位移与其多外力间的关系式。为求解该关系式,采用了柔度矩阵和刚体运动规律相结合的方法。首先,对整体进行单元划分,并求解结构中各柔性单元的端点位移与端点力之间的关系式;然后,根据各单元间的结构关系求解各不同单元端点力或端点位移间的叠加和协调关系式;最后,综合所有求得的关系式整理出输出位移与外力之间的关系式。运用该方法求解了一种微动夹持器的工作端位移,并与有限元分析软件的计算结果进行了对比。研究结果表明:该方法具有普遍适用性以及可靠的精度,能够用于一般微动机构的性能分析与优化。应用MATLAB软件对求得的关系式进行分析,获得了结构参数优化所需的理论依据。
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关键词
柔性微动机构
输出位移
柔度矩阵
微动
夹持器
有限元分析
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职称材料
基于传递矩阵法的柔性杠杆放大机构刚度分析
被引量：
6
2
作者
郑洋洋
宫金良
张彦斐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期849-856,共8页
刚度是影响柔性微动机构动态性能和定位精度的重要指标。将工程中的传递矩阵概念引入到刚度分析中,首先根据结构特点将柔性微动机构模块化并将各子单元视为柔性体,全面考虑其轴向、剪切和弯曲等变形,求解各子单元柔性体的传递矩阵,然后...
刚度是影响柔性微动机构动态性能和定位精度的重要指标。将工程中的传递矩阵概念引入到刚度分析中,首先根据结构特点将柔性微动机构模块化并将各子单元视为柔性体,全面考虑其轴向、剪切和弯曲等变形,求解各子单元柔性体的传递矩阵,然后通过传递矩阵将各子单元组合,最后根据力平衡建立柔性微动机构输入力和输出位移之间的关系模型。研究结果表明,传递矩阵法由于考虑了各单元的多维度真实变形,因此保证了结果的高精度。同时分析过程不需要求解刚柔单元变形协调方程,而且避免了微动机构全局坐标系的转换,减少了分析计算量。最后应用该方法建立了一种柔性杠杆放大微动机构的刚度模型,与有限元分析结果的对比误差小于6.4%,有效提高了分析精度,为参数设计提供了重要理论依据。
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关键词
柔性微动机构
传递矩阵
柔性
杠杆放大
机构
刚度
有限元
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职称材料
3-PRRS型微动并联机构工作空间分析及结构优化
被引量：
4
3
作者
邱冰静
程刚
+1 位作者
顾伟
于敬利
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第10期234-236,共3页
微动机器人在生物工程和光学工程等领域有着广泛的应用前景。针对国内各种微动机器人结构复杂、不易控制等问题,提出了一种新型6自由度3-PRRS局部解耦柔性微动并联机构。通过建立恰当的坐标系,依据欧拉变换的思想求出机构的位姿逆解,并...
微动机器人在生物工程和光学工程等领域有着广泛的应用前景。针对国内各种微动机器人结构复杂、不易控制等问题,提出了一种新型6自由度3-PRRS局部解耦柔性微动并联机构。通过建立恰当的坐标系,依据欧拉变换的思想求出机构的位姿逆解,并在逆运动学方程的基础上通过Mat-lab三维边界搜索法仿真出不同姿态下的工作空间,工作范围可达微米级。以工作空间的大小作为优化目标,运用单元素法对影响工作空间的结构参数进行分析,结果表明与主动转动副相连的支链长度的变化对工作空间的影响更大,与从动支链的变化相比,峰值可以提升33%,且当下平台与上平台外接圆半径之比为1.7时微动机构的工作空间最大。
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关键词
柔性
微动
并联
机构
位姿逆解
三维边界搜索法
工作空间
单元素法
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职称材料
题名
多外力柔性微动机构输出位移求解方法
被引量：
2
1
作者
宫金良
贾国朋
张彦斐
机构
山东理工大学机械工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期429-436,共8页
基金
国家自然科学基金(61303006)
山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012ZZ009)~~
文摘
对于单个外力作用下的微动机构,柔度描述了外力与其输出位移之间的关系,是影响微动机构动态性能和精度的重要性能指标。对于多个外力作用下的情况,与之相对应的是微动机构输出位移与其多外力间的关系式。为求解该关系式,采用了柔度矩阵和刚体运动规律相结合的方法。首先,对整体进行单元划分,并求解结构中各柔性单元的端点位移与端点力之间的关系式;然后,根据各单元间的结构关系求解各不同单元端点力或端点位移间的叠加和协调关系式;最后,综合所有求得的关系式整理出输出位移与外力之间的关系式。运用该方法求解了一种微动夹持器的工作端位移,并与有限元分析软件的计算结果进行了对比。研究结果表明:该方法具有普遍适用性以及可靠的精度,能够用于一般微动机构的性能分析与优化。应用MATLAB软件对求得的关系式进行分析,获得了结构参数优化所需的理论依据。
关键词
柔性微动机构
输出位移
柔度矩阵
微动
夹持器
有限元分析
Keywords
compliant micro-motion mechanism
output displacement
compliance matrix
micro-motiongripper
finite element analysis
分类号
TH112.5 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于传递矩阵法的柔性杠杆放大机构刚度分析
被引量：
6
2
作者
郑洋洋
宫金良
张彦斐
机构
山东理工大学机械工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期849-856,共8页
基金
国家自然科学基金(61303006)
山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012ZZ009)
山东理工大学青年教师发展支持计划(2013-02)~~
文摘
刚度是影响柔性微动机构动态性能和定位精度的重要指标。将工程中的传递矩阵概念引入到刚度分析中,首先根据结构特点将柔性微动机构模块化并将各子单元视为柔性体,全面考虑其轴向、剪切和弯曲等变形,求解各子单元柔性体的传递矩阵,然后通过传递矩阵将各子单元组合,最后根据力平衡建立柔性微动机构输入力和输出位移之间的关系模型。研究结果表明,传递矩阵法由于考虑了各单元的多维度真实变形,因此保证了结果的高精度。同时分析过程不需要求解刚柔单元变形协调方程,而且避免了微动机构全局坐标系的转换,减少了分析计算量。最后应用该方法建立了一种柔性杠杆放大微动机构的刚度模型,与有限元分析结果的对比误差小于6.4%,有效提高了分析精度,为参数设计提供了重要理论依据。
关键词
柔性微动机构
传递矩阵
柔性
杠杆放大
机构
刚度
有限元
Keywords
compliant micromanipulator
transfer matrix
flexible lever magnifying mechanism
stiffness
finite element
分类号
TH112.5 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
3-PRRS型微动并联机构工作空间分析及结构优化
被引量：
4
3
作者
邱冰静
程刚
顾伟
于敬利
机构
中国矿业大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第10期234-236,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(50905180)
文摘
微动机器人在生物工程和光学工程等领域有着广泛的应用前景。针对国内各种微动机器人结构复杂、不易控制等问题,提出了一种新型6自由度3-PRRS局部解耦柔性微动并联机构。通过建立恰当的坐标系,依据欧拉变换的思想求出机构的位姿逆解,并在逆运动学方程的基础上通过Mat-lab三维边界搜索法仿真出不同姿态下的工作空间,工作范围可达微米级。以工作空间的大小作为优化目标,运用单元素法对影响工作空间的结构参数进行分析,结果表明与主动转动副相连的支链长度的变化对工作空间的影响更大,与从动支链的变化相比,峰值可以提升33%,且当下平台与上平台外接圆半径之比为1.7时微动机构的工作空间最大。
关键词
柔性
微动
并联
机构
位姿逆解
三维边界搜索法
工作空间
单元素法
Keywords
Key Words：Micro-Manipulator Based on Compliant Parallel Mechanism
Inverse Kinematics
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多外力柔性微动机构输出位移求解方法
宫金良
贾国朋
张彦斐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于传递矩阵法的柔性杠杆放大机构刚度分析
郑洋洋
宫金良
张彦斐
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
3-PRRS型微动并联机构工作空间分析及结构优化
邱冰静
程刚
顾伟
于敬利
《机械设计与制造》
北大核心
2012
4
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
统计分析
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