4PC-2R并联机构设计及运动分析

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作者 栾飞 李爱霞 +3 位作者 王晓峰 王子征 门鑫蕊 张博豪 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期437-446,共10页

针对电动重卡的换电作业过程,设计了一种以移动副作为输入的新型3T1R并联机构。利用SolidWorks软件完成了2-PCR并联机构的三维建模。基于螺旋理论对机构的自由度进行了深入分析,并通过G-K公式对其分析结果进行了验证,确保了理论分析的... 针对电动重卡的换电作业过程,设计了一种以移动副作为输入的新型3T1R并联机构。利用SolidWorks软件完成了2-PCR并联机构的三维建模。基于螺旋理论对机构的自由度进行了深入分析,并通过G-K公式对其分析结果进行了验证,确保了理论分析的准确性;采用闭环矢量法对其进行运动学求解;针对2-PCR机构X方向移动和绕Z轴转动相互干涉这一不足,对机构进行优化得到4PC-2R并联机构。对4PC-2R并联机构进行了相应的自由度分析和运动学求解,通过2个机构的对比,可知4PC-2R并联机构运动更平稳。运用遗传算法优化机构参数,进一步扩大了4PC-2R机构的工作空间,该机构用于电动重卡的换电装置上,可以有效提高电动重卡的换电效率和安全性。 展开更多

关键词 并联机构 工作空间 运动学分析 结构优化设计

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基于等边Bennett机构的变形翼机构设计与分析

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作者 田大可 张珺威 +3 位作者 金路 刘荣强 雷宏强 崔锡赫 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期742-752,共11页

变体飞行器是一种通过变形机构改变自身气动外形,以适应多种飞行环境与任务要求的新概念飞行器,在航空航天、军事侦察等领域具有重要的应用价值,是未来飞行器研究的前沿与热点。针对变体飞行器广空域、宽速域等新的发展需求,基于等边Ben... 变体飞行器是一种通过变形机构改变自身气动外形,以适应多种飞行环境与任务要求的新概念飞行器,在航空航天、军事侦察等领域具有重要的应用价值,是未来飞行器研究的前沿与热点。针对变体飞行器广空域、宽速域等新的发展需求,基于等边Bennett机构提出一种具有空间多回路闭链特征的展向弯曲变形翼机构。研究等边Bennett机构的几何特性,提出基于等边Bennett机构的多回路闭环变形翼机构设计方案;采用约束螺旋求解法对变形翼机构自由度进行求解,基于D-H坐标变换法建立运动学模型;建立机构三维模型及虚拟样机,并进行运动学仿真验证,制作样机并进行实验。研究结果表明:所提的变形翼机构仅需一个动力源即可驱动机构运动,结构简单、模块化率高;能够实现各零部件间的准确连接及预期的展向弯曲变形动作。研究成果为新型变体飞行器变形翼的基础研究及工程应用提供了借鉴与参考。 展开更多

关键词 变体飞行器 变形翼 模块化结构 空间过约束机构 运动学分析

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辐射肋式空间可展开天线机构设计与分析

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作者 田大可 宋玉群 +3 位作者 金路 高海明 刘荣强 赵丙峰 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期40-50,共11页

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根... 可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析。研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性。研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值。 展开更多

关键词 空间折展机构 可展开天线 分叉结构 机构设计 运动学分析 模态分析

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基于3-RPS并联机构的混凝土喷射装置的轨迹联动方法研究

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作者 赵金镖 陈黎 +1 位作者 张晓彤 王扬威 《农业装备与车辆工程》 2024年第7期102-105,共4页

针对气膜钢筋混凝土结构穹顶部分施工过程中喷射质量不足的问题,提出一种联动方法计算动平台的运动轨迹和机构的关节调整。仿真结果表明,该机构能够在穹顶部分喷射阶段实现四轴联动,从而确保穹顶部分的随形以及等距喷射,进而提高喷射过... 针对气膜钢筋混凝土结构穹顶部分施工过程中喷射质量不足的问题,提出一种联动方法计算动平台的运动轨迹和机构的关节调整。仿真结果表明,该机构能够在穹顶部分喷射阶段实现四轴联动,从而确保穹顶部分的随形以及等距喷射,进而提高喷射过程中的均匀性和喷射质量,可以满足穹顶部分混凝土喷射的特定需求。为类似复杂曲面的高效喷射提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 串并混联机构 运动学分析 混凝土喷射 四轴联动

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工业码垛机器人机构设计与运动学分析 被引量：19

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作者 姚猛 韩宝玲 +2 位作者 罗庆生 孙祥溪 王斌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第5期31-33,37,共4页

研究与探讨了新型工业码垛机器人机构设计和运动学分析问题,对于机器人的核心机构设计问题进行了详细的数学推导,并通过实验数据对分析结论进行了验证,还根据数学推导结果计算出了机器人的工作空间,且通过Matlab对机器人的三维工作空间... 研究与探讨了新型工业码垛机器人机构设计和运动学分析问题,对于机器人的核心机构设计问题进行了详细的数学推导,并通过实验数据对分析结论进行了验证,还根据数学推导结果计算出了机器人的工作空间,且通过Matlab对机器人的三维工作空间进行了仿真分析,仿真分析结果与机器人实际运行结果完全吻合。所做工作对开展新型工业码垛机器人理论研究与工程探索具有重要意义。 展开更多

关键词 新型工业码垛机器人 机构设计 运动学分析 仿真分析 工作空间分析

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基于机体翻转的四足机器人翻越台阶过程的运动学分析 被引量：6

6

作者 余联庆 王玉金 +2 位作者 王立平 汪红波 唐焱明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期518-524,共7页

为了提高四足机器人的越障能力,提出一种基于机体翻转的台阶翻越方法。在台阶翻越过程中,可以将四足机器人等效为平面连杆机构。对一个完整的翻越过程进行了运动规划,将其划分为5个阶段;然后分别对每个阶段进行了运动学建模与仿真分析,... 为了提高四足机器人的越障能力,提出一种基于机体翻转的台阶翻越方法。在台阶翻越过程中,可以将四足机器人等效为平面连杆机构。对一个完整的翻越过程进行了运动规划,将其划分为5个阶段;然后分别对每个阶段进行了运动学建模与仿真分析,得到机器人各关节角位移的变化曲线以及机体重心的位移曲线。最后讨论了机器人台阶翻越能力与几何参数之间的关系,分析结果表明,采用该方法研制的四足机器人具有较强的台阶翻越能力。从运动学角度验证了四足机器人翻转式翻越台阶的可行性,对足式机器人的越障方式进行了有益的探索,为进一步的研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 四足机器人 翻越台阶 机体翻转 运动学分析 平面连杆机构

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一种新型3自由度并联机构的设计和运动学分析 被引量：11

7

作者 黄秀琴 辛秀梅 +1 位作者 沈惠平 杨廷力 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第7期4-6,共3页

设计了一种新型的解耦3自由度一平移二转动并联机构,给出了其位置分析的正、逆解析解,分析了该机构的输入-输出运动解耦性,用MATLAB软件编程搜索工作空间的边界曲线,得到了机构的工作空间图,为该机构的机械结构设计和运动轨迹实时控制... 设计了一种新型的解耦3自由度一平移二转动并联机构,给出了其位置分析的正、逆解析解,分析了该机构的输入-输出运动解耦性,用MATLAB软件编程搜索工作空间的边界曲线,得到了机构的工作空间图,为该机构的机械结构设计和运动轨迹实时控制奠定了基础。 展开更多

关键词 并联机构 运动分析 工作空间

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平面连杆机构的提升形态及稳定性分析 被引量：5

8

作者 蒋本卫 邓华 伍晓顺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期13-21,共9页

将"机构法"施工的柱面网壳简化为平面连杆机构,分析体系在提升过程中的运动形态。以吊索长度作为运动驱动的控制参数,将体系的提升过程看作为由一系列随控制参数变化的平衡构型组成。采用动力松弛法求解各吊索长度离散点所对... 将"机构法"施工的柱面网壳简化为平面连杆机构,分析体系在提升过程中的运动形态。以吊索长度作为运动驱动的控制参数,将体系的提升过程看作为由一系列随控制参数变化的平衡构型组成。采用动力松弛法求解各吊索长度离散点所对应的连杆机构平衡构型,从而实现提升过程的模拟。根据系统切线刚度矩阵的正定性条件,通过跟踪切线刚度矩阵最小特征值的变化来分析运动形态的稳定性。通过一个柱面网壳算例,考察了文中形态分析方法的计算精度和收敛性,分析了不同分段、不同吊索布置情况下体系的提升形态特征,并对影响运动形态稳定性的因素进行了讨论。 展开更多

关键词 平面连杆 机构 运动形态 施工分析 稳定性

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齿轮连杆机构力分析与运动仿真 被引量：15

9

作者 高晓红 褚金奎 郭晓宁 《西安理工大学学报》 CAS 2002年第3期289-293,共5页

使用广义型转化法对齿轮连杆机构力分析与运动仿真进行了研究 ,给出了完善后的齿轮连杆机构型转化单元力分析模型。以 VC++6.0为工具 ,开发了一套齿轮连杆机构二维造型及运动副定义图形系统 ,编制了通用程序 ,实现了含有 P副、复铰及高... 使用广义型转化法对齿轮连杆机构力分析与运动仿真进行了研究 ,给出了完善后的齿轮连杆机构型转化单元力分析模型。以 VC++6.0为工具 ,开发了一套齿轮连杆机构二维造型及运动副定义图形系统 ,编制了通用程序 ,实现了含有 P副、复铰及高副的齿轮连杆机构从结构分解、运动分析到力分析自动求解及可视化仿真。 展开更多

关键词 齿轮连杆机构 力分析 运动仿真 广义型转化

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一种具有可拓展性解空间的平面杆组机构运动综合方法 被引量：3

10

作者 朱立红 张良 +1 位作者 赵韩 赵萍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期2590-2594,2600,共6页

基于克利福德代数中的运动学映射理论,提出了一种新的具有可拓展性解空间的平面杆组机构运动综合方法。针对无精确解或数学意义上的最优近似解不能满足实际需求的情况,该方法可以根据需要来扩大拟合误差容许范围,进一步拓展解空间,从而... 基于克利福德代数中的运动学映射理论,提出了一种新的具有可拓展性解空间的平面杆组机构运动综合方法。针对无精确解或数学意义上的最优近似解不能满足实际需求的情况,该方法可以根据需要来扩大拟合误差容许范围,进一步拓展解空间,从而获得更多近似解。之后,从中选取最优的二杆组来组成四杆机构或并联机构,实现给定的运动位姿。 展开更多

关键词 机构运动综合 可拓展误差空间 平面杆组 运动学映射

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平面连杆机构的计算机辅助设计 被引量：16

11

作者 黄康 黄国兴 《机械设计与制造》 2003年第6期11-13,共3页

所介绍的自行开发的平面连杆机构计算机辅助设计系统,能对常用的平面连杆机构进行运动分析及综合。阐述了该系统的结构,系统设计的原则、设计目标以及有关的建模与求解方法,最后给出一个应用实例。

关键词 平面连杆机构 计算机辅助设计 CAD 运动分析 机构综合

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基于PR-11RⅢ级复合连杆滚动剪切机构运动学分析 被引量：3

12

作者 楚志兵 杨彦龙 +3 位作者 黄庆学 马立峰 吕阳阳 魏栋 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期165-171,共7页

通过对国内外现有的液压板材剪切机结构的原理分析,提出一种新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机,获得PR-11RⅢ级杆组的复合连杆机构简化模型。以实现纯滚动剪切为设计前提,利用闭环矢量法对该复合连杆滚切机构进行正运动学建模,... 通过对国内外现有的液压板材剪切机结构的原理分析,提出一种新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机,获得PR-11RⅢ级杆组的复合连杆机构简化模型。以实现纯滚动剪切为设计前提,利用闭环矢量法对该复合连杆滚切机构进行正运动学建模,给出机构的闭环矢量,推导其运动学方程,借助MATLAB/Simulink软件对其进行运动学仿真分析计算,获得上刀台各关键点的运动轨迹及主要衡量指标。以推广应用的某大型机械有限公司2 000 mm单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机研发项目为依托,对剪切机构的运动轨迹进行运动学模拟仿真,结果表明上下剪刃重叠量和刀弧水平偏移量的模拟结果均符合实际生产要求,从而更进一步证实了该新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机构设计的合理性与运动学模型的正确性。 展开更多

关键词 复合连杆机构 运动学分析 闭环矢量法 仿真 重叠量

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一种四足机器人机构及运动学分析 被引量：10

13

作者 万媛 张小俊 史延雷 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第18期78-83,共6页

四足机器人凭借离散式的支撑方式,具有比轮式和履带式机器人更强的非结构化环境适应能力,在抢险救灾、星际探索、军事反恐等领域具有广阔的应用前景。针对四足机器人运动的低惯性、高稳定性等性能需求,以德国牧羊犬为仿生对象,开展了基... 四足机器人凭借离散式的支撑方式,具有比轮式和履带式机器人更强的非结构化环境适应能力,在抢险救灾、星际探索、军事反恐等领域具有广阔的应用前景。针对四足机器人运动的低惯性、高稳定性等性能需求,以德国牧羊犬为仿生对象,开展了基于连杆机构的四足机器人机构及运动学研究。通过对移动步态的研究,为满足机器人快速移动的需求,确立了以对角步态为主要移动方式。最终,搭建实体样机,通过实验验证了机构设计及步态规划的有效性,满足机器人运动的稳定性及适应性。 展开更多

关键词 四足机器人 多连杆机构 运动学分析 稳定性分析 步态规划

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基于单开链单元的并联气液动连杆机构运动分析 被引量：4

14

作者 冯志友 张策 杨廷力 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期105-108,共4页

依据平面并联气液动连杆机构的拓扑结构特征,基于相同的序单开链分解线路,建立了与机构拓扑结构相统一的机构位置、速度、加速度分析模型,得到了维数恰等于机构耦合度的平面并联气液动连杆机构位置、速度、加速度方程。以3自由度平面并... 依据平面并联气液动连杆机构的拓扑结构特征,基于相同的序单开链分解线路,建立了与机构拓扑结构相统一的机构位置、速度、加速度分析模型,得到了维数恰等于机构耦合度的平面并联气液动连杆机构位置、速度、加速度方程。以3自由度平面并联气液动连杆机构为例,进行了位置、速度、加速度分析。 展开更多

关键词 并联机构 气液动连杆机构 单开链 运动分析

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工程机械中的机构-结构一体化优化设计 被引量：6

15

作者 郑长良 姚征 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期81-85,共5页

工程机械中的运动机构同时往往也是承载机构,其结构优化问题须同时考虑机构运动和结构受力,较传统的结构优化问题需要考虑的因素更多,约束条件更为复杂。本文以广泛应用于工程机械中的四连杆式俯仰机构为对象,研究了工程机械中机构-结... 工程机械中的运动机构同时往往也是承载机构,其结构优化问题须同时考虑机构运动和结构受力,较传统的结构优化问题需要考虑的因素更多,约束条件更为复杂。本文以广泛应用于工程机械中的四连杆式俯仰机构为对象,研究了工程机械中机构-结构一体化优化问题,探讨了此类优化问题的目标函数、设计变量和约束条件,并对实际工程机械进行了分析和优化,达到了理想的效果。 展开更多

关键词 四连杆 优化 结构分析 受力分析 运动分析

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旋转式电子多臂提综机构运动特性分析 被引量：4

16

作者 周国庆 龚文强 +2 位作者 袁汝旺 蒋秀明 刘瑀 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期58-62,68,共6页

为分析旋转变速机构输出运动规律对综框运动特性的影响,建立基于固定凸轮-连杆组合机构的旋转变速机构运动规律反求与凸轮廓线设计模型,提出简谐修正等速的拟合运动规律并进行机构运动学仿真分析。结果表明:旋转多臂提综机构实现了织机... 为分析旋转变速机构输出运动规律对综框运动特性的影响,建立基于固定凸轮-连杆组合机构的旋转变速机构运动规律反求与凸轮廓线设计模型,提出简谐修正等速的拟合运动规律并进行机构运动学仿真分析。结果表明:旋转多臂提综机构实现了织机主轴等速运动转变为提综臂具有约60°停顿时间的变速反复摆动运动,利于引纬工艺要求;当一个周期内对应主轴转角各阶段均相等时,综框运动连续且无突变,其运动特性良好满足织机开口工艺要求,类角跃度不连续为提综机构尺度优化与综框运动规律优选提供理论参考与设计依据。 展开更多

关键词 旋转式电子多臂 提综机构 运动学分析 固定凸轮-连杆机构

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齿轮连杆机构结构分析与综合方法 被引量：7

17

作者 吕传毅 曹惟庆 褚金奎 《西安理工大学学报》 CAS 1994年第4期241-249,共9页

较系统地提出了一套齿轮连杆运动链（ＧＬＫＣ）结构分析与类型综合的新方法。该方法思路清楚，列举简单，所得类型齐全，具有通用性。用该方法成功地进行了部分ＧＬＫＣ的类型综合。

关键词 齿轮连杆机构 运动链 结构

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两自由度可控闭链机构系统运动实施 被引量：2

18

作者 王汝贵 石光林 +1 位作者 蔡敢为 周晓蓉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期569-572,共4页

以两自由度可控闭链机构系统为研究对象,对此类机构的运动进行了分析,研究了机构在其运动空间内给定轨迹的实现方法,并以此类机构在工程机械中的应用为实例,给出了此类机构系统运动实施的协调运动控制硬件架构原理,为此类机构的运动控... 以两自由度可控闭链机构系统为研究对象,对此类机构的运动进行了分析,研究了机构在其运动空间内给定轨迹的实现方法,并以此类机构在工程机械中的应用为实例,给出了此类机构系统运动实施的协调运动控制硬件架构原理,为此类机构的运动控制软件架构提供基础。研究结果对此类机构的动力学分析、振动控制及其在工程中的推广应用具有实际意义。 展开更多

关键词 两自由度 可控闭链机构 运动分析 硬件架构

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连杆机构运动学统一建模及通用系统设计 被引量：3

19

作者 宗志坚 戴同 周济 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期638-642,共5页

提出了连杆机构的通用模型表达；基于矩阵法，推导了机构运动学统一建模公式；在以上基础上，实现了连杆机构运动学分析的通用系统ＧＨＭＥＣＨ。

关键词 连杆机构 运动学分析 建模 通用系统

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串联式凸轮—连杆机构组合系统的运动分析 被引量：3

20

作者 张继忠 师忠秀 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第6期96-98,共3页

应用串联式机构组合原理设计凸轮—连杆机构组合系统 ,并确定其主要参数。为验证其执行构件的运动状况是否满足预期功能要求 ,推导出了执行构件的位移、速度、加速度计算公式 ,在MATLAB环境下计算该机构组合系统的运动参数 ,给出了执行... 应用串联式机构组合原理设计凸轮—连杆机构组合系统 ,并确定其主要参数。为验证其执行构件的运动状况是否满足预期功能要求 ,推导出了执行构件的位移、速度、加速度计算公式 ,在MATLAB环境下计算该机构组合系统的运动参数 ,给出了执行构件的位移线图、速度线图和加速度线图。 展开更多

关键词 凸轮 连杆 机构组合 运动分析

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