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SCARA并联机构刚度和动力学分析 预览
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作者 朱伟 郭倩 +2 位作者 马致远 惠平 吴广磊 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期375-385,共11页
阐述了一种由2条RSS支链和2条R(SRS)2R支链构成,可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构。首先,采用方位特征理论(POC)分析了该机构的拓扑结构特征,用矢量法求解了位置反解;其次,运用虚拟弹簧法建立了支链的刚度模型,并求解... 阐述了一种由2条RSS支链和2条R(SRS)2R支链构成,可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构。首先,采用方位特征理论(POC)分析了该机构的拓扑结构特征,用矢量法求解了位置反解;其次,运用虚拟弹簧法建立了支链的刚度模型,并求解了支链的静力学方程;再次,利用旋量法得到支链中虚拟关节变形到末端变形的微分映射,从而求得机构的笛卡尔刚度矩阵,根据机构的转动和移动刚度性能指标,分别分析了机构在不同工作平面的刚度特性。最后,推导了机构的主动臂、从动臂和动平台速度、加速度方程,并运用虚功原理建立了机构的动力学模型,通过ADAMS三维模型仿真验证了动力学模型的正确性,为该机构的进一步研究及实际应用奠定了理论基础。 展开更多
关键词 SCARA并联机构 虚拟弹簧 刚度 动力学
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一种零耦合度且运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R的设计及其运动学 被引量:1
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作者 惠平 许可 +1 位作者 杨廷力 邓嘉鸣 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期53-64,共12页
零耦合度(κ=0)及输入-输出运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联机构,不仅运动学、动力学分析简单,而且运动控制与轨迹规划容易,因而在制造业中具有潜在的运用前景。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和方法,设计出一... 零耦合度(κ=0)及输入-输出运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联机构,不仅运动学、动力学分析简单,而且运动控制与轨迹规划容易,因而在制造业中具有潜在的运用前景。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和方法,设计出一种零耦合度且部分运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R,并对之进行拓扑特性分析,给出了其方位特征POC、自由度DOF、耦合度κ等主要拓扑特征;基于序单开链(SOC)的运动学建模原理,给出了该机构位置正解求解的封闭形代数方程,并求得其数值解;基于导出的机构位置反解公式,分析了机构产生三种奇异的几何条件;同时,求解了机构的工作空间和转动能力;给出了该操作手机械结构设计的三维CAD模型。研究成果为该操作手的运动尺寸优化、样机研发以及动力学研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 并联机构 3T1R 耦合度 运动解耦 奇异性 工作空间 转动能力
一种并联振动筛驱动机构的结构降耦设计及刚度分析
3
作者 邓嘉鸣 李文华 +1 位作者 惠平 吴广磊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第8期88-95,共8页
以一种单自由度输入、三平移一转动输出的并联振动筛驱动主机构为例,采用结构降耦设计方法将其耦合度由2降为1,通过并联机构拓扑结构设计方法确定了机构的驱动副及其安装方位,并基于螺旋理论运用虚拟弹簧法分析了该机构降耦前后的结构... 以一种单自由度输入、三平移一转动输出的并联振动筛驱动主机构为例,采用结构降耦设计方法将其耦合度由2降为1,通过并联机构拓扑结构设计方法确定了机构的驱动副及其安装方位,并基于螺旋理论运用虚拟弹簧法分析了该机构降耦前后的结构刚度及其变化,为少输入-多输出并联机构的优化和应用提供了参考。 展开更多
关键词 并联机构结构降耦 少输入-多输出并联机构 虚拟弹簧法 结构刚度
上海市浦东新区不同空气污染区小学生肺功能变化分析
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作者 奚用勇 王文朋 +8 位作者 杨敏娟 解慧坚 陈智英 姜利平 马承军 李钢 赵宜静 黄云彪 惠平 《职业与健康》 CAS 2019年第5期660-665,共6页
目的 探索上海市浦东新区不同空气污染区小学生肺功能变化情况。方法 在上海市浦东新区内城区和郊区共选择4所小学,每所学校4年级随机抽取1个班共145名小学生为研究对象,分别在2017年9月、12月和2018年3月、6月检测小学生肺功能4次,同... 目的 探索上海市浦东新区不同空气污染区小学生肺功能变化情况。方法 在上海市浦东新区内城区和郊区共选择4所小学,每所学校4年级随机抽取1个班共145名小学生为研究对象,分别在2017年9月、12月和2018年3月、6月检测小学生肺功能4次,同时收集城区和郊区学校附近环境空气质量监测站细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)的1 h平均浓度;采用t检验、方差分析以及卡方检验比较组间差异,用重复测量方差分析比较城区和郊区小学生肺功能变化趋势。结果 环境监测数据显示,2017年9月,城区SO2、O3和CO污染物浓度显著低于郊区(P<0.01),而NO2浓度显著高于郊区(P<0.01);2017年12月,城区PM10、SO2、NO2、O3污染物浓度显著高于郊区(P<0.01),CO污染物浓度显著低于郊区(P<0.01);2018年3月,城区PM10、SO2、NO2、CO污染物浓度显著高于郊区(P<0.01);2018年6月,城区PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO污染物浓度显著高于郊区(P<0.01)。145名小学生中,共132名(91.0%)完成了全4次肺功能检测,城区和郊区学生在身高、体重和性别上差异无统计学意义(P>0.05),郊区学生第4次用力肺活量(FVC)和第1次第1 s用力呼气量(FEV1)、呼气流量峰值(PEF)高于城区学生(P<0.01);城区和郊区学生肺功能差异具有统计学意义,城区小学生肺功能FVC指标低于郊区小学生(P<0.05),FEV1和FEV1/FVC呈现随时间变化的趋势(均P<0.01),且呈线性降低(均P<0.01),PEF存在时间和地区的交互作用(P<0.01)。边际轮廓图显示,郊区学生FVC指标呈上升趋势,但差异无统计学意义,FEV1和FEV1/FVC指标呈下降趋势,且郊区学生后3次检测结果显著低于第1次(P<0.05),PEF指标受地域和时间的交互影响,且城区第1次结果显著低于后3次(均P<0.01)。结论 2017和2018年上海市浦东新区城区空气质量比郊区差,城区小学生肺功能FVC比郊区小学生差,并且 展开更多
关键词 大气污染 小学生 肺功能 重复测量
一种可重构、部分运动解耦的空间n维平移1维转动并联机构的拓扑及其运动学设计 预览 被引量:1
5
作者 惠平 赵迎春 +2 位作者 许可 张震 杨廷力 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期413-422,共10页
根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,提出了一种动平台可重构的三自由度并联机构RP a 3R-R+RSS。对该机构的运动输出特性进行分析,表明该机构动平台能产生空间n维平移1维转动(nT1R,n=2,3)的输出运动且具有部分运动... 根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,提出了一种动平台可重构的三自由度并联机构RP a 3R-R+RSS。对该机构的运动输出特性进行分析,表明该机构动平台能产生空间n维平移1维转动(nT1R,n=2,3)的输出运动且具有部分运动解耦性,通过动平台的重构可赋予动平台的转动绕3个特定转动轴x、y、z输出;计算了机构的自由度和耦合度;基于序单开链的运动学建模原理,建立了该机构动平台绕任意转动轴输出构型下的通用运动学模型;对动平台绕z轴转动输出构型下的运动学进行了分析,包括位置正反解、工作空间形状与大小、动平台转动能力、机构的奇异位形条件,以及机构的速度和加速度计算与仿真分析。 展开更多
关键词 并联机构 可重构 运动学分析 寄生运动 工作空间 奇异位形
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大气污染对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课的影响 被引量:1
6
作者 杨敏娟 解惠坚 +6 位作者 王文朋 奚用勇 秦存 黄云彪 赵宜静 赵金镯 惠平 《中国学校卫生》 CAS 北大核心 2019年第3期415-418,共4页
目的探讨大气污染对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课的影响,为提高学生身体健康状况提供参考。方法收集上海市浦东新区2015—2016学年小学生每日因呼吸系统症状和疾病缺课资料、大气污染和气象资料,利用基于广义相加模型的时间序列分析... 目的探讨大气污染对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课的影响,为提高学生身体健康状况提供参考。方法收集上海市浦东新区2015—2016学年小学生每日因呼吸系统症状和疾病缺课资料、大气污染和气象资料,利用基于广义相加模型的时间序列分析,同时控制时间长期趋势和温湿度影响,定量评价大气污染对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课的影响。结果 2015—2016学年,浦东新区小学生因呼吸系统症状和疾病缺课率为0.07%,浦东新区PM2.5对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课的最大单日效应出现在因病缺课当日,SO2最大单日效应出现在滞后2 d,污染物质量体积指数每升高10μg/m3,每日小学生因呼吸系统症状和疾病缺课人数分别增加1.43%(95%CI=0.25%~2.62%)和6.79%(95%CI=0.25%~13.32%)。PM10和NO2对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课影响的单日滞后和多日累积效应均无统计学意义(P值均>0.05)。结论浦东新区大气污染对小学生因呼吸系统症状和疾病缺课存在影响,大气污染防治仍需加强。 展开更多
关键词 空气污染 体征和症状 呼吸系统 缺勤 学生
一种3T1R并联操作手的运动性能分析、样机研制和参数优化
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作者 李菊 孔骏成 +1 位作者 邓嘉鸣 惠平 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期37-43,49共8页
对作者团队最新研制的一种三平移一转动并联操作手2-RPaRSS进行运动性能分析、轨迹规划、样机调试和结构参数优化。首先,基于序单开链(SOC)运动学建模原理,采用D-H参数法对该机构的位置正、反解进行求解,并进行了算例验证;接着,分析该... 对作者团队最新研制的一种三平移一转动并联操作手2-RPaRSS进行运动性能分析、轨迹规划、样机调试和结构参数优化。首先,基于序单开链(SOC)运动学建模原理,采用D-H参数法对该机构的位置正、反解进行求解,并进行了算例验证;接着,分析该操作手的工作空间,得出其Z向定姿态最佳工作平面和动平台的转动能力;然后,对该操作手进行轨迹规划,并采用TwinCAT控制软件对研制的样机进行了调试;最后,优化了其结构参数,优化后的机构工作空间增加19.675%。研究结果为该操作手的运动控制、动力学研究和实际应用奠定了基础。 展开更多
关键词 三平移一转动 工作空间 转动能力 轨迹规划 结构参数优化
一种新型SCARA型并联机构运动学及优化设计
8
作者 朱伟 马致远 +2 位作者 惠平 史久伟 戴志明 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期54-60,共7页
提出一种可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构,由两条R(SRS)2R支链和2条RSS支链构成。采用方位特征理论(POC)分析了机构的拓扑结构特征,计算了机构动平台的自由度及POC集。根据杆长约束,建立了机构位置的非线性约束方程,... 提出一种可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构,由两条R(SRS)2R支链和2条RSS支链构成。采用方位特征理论(POC)分析了机构的拓扑结构特征,计算了机构动平台的自由度及POC集。根据杆长约束,建立了机构位置的非线性约束方程,并推导了位置正反解数学表达式。推导了机构的速度雅可比矩阵,给出了机构发生奇异的条件。通过给定机构运动副的约束条件,搜索了机构的工作空间图。根据消元后的正解超越方程,采用牛顿迭代法对3组给定的动平台位姿进行位置正反解数值验证,结果吻合。以工作空间的散点数目为目标,采用差分进化算法进行优化设计,得到机构的最优结构参数。比较结果表明,优化后机构的运动性能得到较大改善,为该机构的设计及应用奠定了理论基础。 展开更多
关键词 SCARA 并联机构 运动学 优化设计
一种零耦合度三平移并联机构的设计及运动学 预览
9
作者 惠平 吴成琦 +2 位作者 许可 赵迎春 杨廷力 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期658-664,671共8页
根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和方法,设计出一种零耦合度且运动解耦的非对称三平移输出的并联机构(RP_a‖3R)2R+RP_a,分析了该并联机构的方位特征、自由度、耦合度κ等主要拓扑特性。由于该机构耦合度κ=0,因此直接导出... 根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和方法,设计出一种零耦合度且运动解耦的非对称三平移输出的并联机构(RP_a‖3R)2R+RP_a,分析了该并联机构的方位特征、自由度、耦合度κ等主要拓扑特性。由于该机构耦合度κ=0,因此直接导出其解析式位置正解。通过位置反解,分析计算了机构的工作空间及奇异性特性。由Jacobian矩阵导出了机构动平台质心的速度与加速度计算公式,并给出了其仿真曲线。 展开更多
关键词 并联机构 运动学 耦合度 工作空间 奇异性
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社会承认与“台湾主体意识”的认同
10
作者 邓小冬 惠平 《台湾研究》 CSSCI 北大核心 2019年第4期26-36,共11页
“台湾主体意识”的生成是宏观结构与微观行动者共同作用的结果。既有研究主要从人为建构、外部环境或者两者相结合等角度来探讨其生成原因,虽然已将宏观结构与微观行动者两个维度相结合,但在微观行动者因素的分析上侧重于政治精英的视... “台湾主体意识”的生成是宏观结构与微观行动者共同作用的结果。既有研究主要从人为建构、外部环境或者两者相结合等角度来探讨其生成原因,虽然已将宏观结构与微观行动者两个维度相结合,但在微观行动者因素的分析上侧重于政治精英的视角,较少关注同样作为行动者的台湾民众内在心理机制的分析,对于台湾民众出于何种“需要”而认同“台湾主体意识”这一问题缺乏理论性的解释。事实上,“台湾主体意识”可分为“作为政治理念的台湾主体意识”与“作为社会心理的台湾主体意识”两个层面。从承认理论的视角而言,社会承认的需要是台湾民众认同“台湾主体意识”的重要心理动机,日据时期与国民党威权统治时期台湾民众所遭受的实质侵犯以及想象出来的祖国大陆会损害其人身安全、政治经济权利的错误认知,导致他们在追求社会承认上更加执着。台湾民众之所以选择“台湾主体意识”作为实现其社会承认诉求的路径,则与“台湾主体意识”本身的性质、“台湾主体意识”与既有观念的一致性程度、“台湾主体意识”传播过程中行为体之间的关系有关。 展开更多
关键词 “台湾主体意识” 承认 心理动机
情绪化的台湾政治及其影响
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作者 惠平 《台海研究》 2019年第3期47-58,共12页
一般认为,民粹主义是台湾政治的基本特征。事实上,民粹主义背后是情绪在起作用,或者说民粹主义本身就是一种情绪,民粹化是一定的社会情绪的反映。因此情绪化是台湾政治的主要特征,或日情绪化的台湾政治。首先,情绪化的台湾政治由台湾政... 一般认为,民粹主义是台湾政治的基本特征。事实上,民粹主义背后是情绪在起作用,或者说民粹主义本身就是一种情绪,民粹化是一定的社会情绪的反映。因此情绪化是台湾政治的主要特征,或日情绪化的台湾政治。首先,情绪化的台湾政治由台湾政治舞台、政治人物及普通民众的情绪化三方面构成。其次,情绪化的台湾政治主要表现在政治舞台上的政党恶斗、台湾选民的情绪化对立及整体社会的集体焦虑症。深究起来,三大因素使然,即台湾社会在'国家认同'上的严重分歧与对立、台湾社会缺乏民主政治所必备的'公民文化'与素养,以及台湾'选举社会'无止境的竞选活动。最后,情绪化将导致台湾政治的激进化、台湾社会民粹化甚或台湾自我解体,以及两岸的情绪对立甚至对抗。台湾情绪化政治的应对之道,则包括摆脱种种无谓的权争与恶斗、培养具备悲悯之心的'政治情怀'、积极推动民间的和解运动,以及为两岸建构一个可以分享或合作的未来等。 展开更多
关键词 台湾政治 民粹主义 情绪化 国家认同 两岸关系
一种非完全对称新型Delta-CU并联机构的动力学分析 预览
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作者 李家宇 孟庆梅 +1 位作者 邓嘉鸣 惠平 《常州大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第5期77-86,共10页
针对作者提出的一种非完全对称新型三平移Delta-CU并联机构的刚体动力学性能问题,基于虚功原理建立了该并联机构的动力学模型。首先求解出主动臂、从动臂和动平台的速度与加速度;其次基于达朗贝尔定理,建立主动臂、从动臂及动平台的静... 针对作者提出的一种非完全对称新型三平移Delta-CU并联机构的刚体动力学性能问题,基于虚功原理建立了该并联机构的动力学模型。首先求解出主动臂、从动臂和动平台的速度与加速度;其次基于达朗贝尔定理,建立主动臂、从动臂及动平台的静力平衡方程,计算出机构运动副中的约束反力;利用虚功原理建立Delta-CU机构的动力学模型并对机构进行模态分析,得到不同振型下机构的固有频率;最后,通过算例对动力学模型进行数值计算,并与ADAMS虚拟仿真结果对比,验证了所建动力学模型的可行性和正确性。 展开更多
关键词 达朗贝尔定理 虚功原理 动力学方程 并联机构
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低耦合度且部分解耦的3T1R并联机构设计与分析 预览
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作者 惠平 许正骁 +2 位作者 许可 邓嘉鸣 杨廷力 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期373-383,419共12页
三平移一转动(3T1R)并联机构具有拓扑结构复杂、耦合度高、输入输出运动不解耦,且易出现奇异位置等问题。根据基于方位特征(Position and orientation characteristic,POC)方程的并联机构拓扑设计理论和和冗余支链消除奇异位置原理,首先... 三平移一转动(3T1R)并联机构具有拓扑结构复杂、耦合度高、输入输出运动不解耦,且易出现奇异位置等问题。根据基于方位特征(Position and orientation characteristic,POC)方程的并联机构拓扑设计理论和和冗余支链消除奇异位置原理,首先,提出了一种含冗余支链的低耦合度、运动解耦、大转动能力的3T1R并联操作手新机构;其次,对其进行拓扑结构分析,主要包括POC集、自由度、耦合度以及运动解耦性分析;再次,建立了基于序单开链法运动学建模原理的位置正解求解模型,并应用一维搜素方法求解了该并联机构的位置正解;基于导出的机构位置逆解,分析了机构的工作空间、转动能力及奇异性条件;阐明了冗余支链可避免奇异位置,并能增加机构刚度;最后,给出了机构动平台的速度、加速度变化规律。本文为该操作手的机械设计、动力学分析、样机研制奠定了理论基础。 展开更多
关键词 并联机构 低耦合度 运动解耦 拓扑设计 工作空间 奇异位置
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零耦合度且部分解耦的3T1R并联机构设计与运动分析 预览
14
作者 惠平 许正骁 +2 位作者 许可 邓嘉鸣 杨廷力 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期382-392,共11页
零耦合度(κ=0)且运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联操作手机构,不仅其运动学和动力学分析简单且能得到解析解,实时控制也较容易。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和冗余支链消除奇异位置原理,设计了一种含冗余支链的3... 零耦合度(κ=0)且运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联操作手机构,不仅其运动学和动力学分析简单且能得到解析解,实时控制也较容易。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和冗余支链消除奇异位置原理,设计了一种含冗余支链的3T1R并联操作手机构,对其进行拓扑结构分析,主要包括POC集、自由度、运动解耦性以及耦合度分析,表明其耦合度为零且具有部分运动解耦性;根据提出的基于序单开链法的运动学建模原理,方便地求解出机构的位置正解解析解;基于导出的位置逆解公式,分析了机构的工作空间、转动能力及其奇异性条件;推导出机构动平台的速度、加速度变化规律。 展开更多
关键词 并联机构 零耦合度 运动解耦 拓扑设计 工作空间 奇异位置
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6支链台体型Stewart衍生构型位置正解半解析算法 预览
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作者 叶鹏达 尤晶晶 +2 位作者 惠平 吴洪涛 李成刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期393-400,共8页
目前6支链Stewart并联机构位置正解无全解析解或全解析解推导困难,不利于程式化分析计算,本文设计4种6支链台体型Stewart衍生构型,并构建了一种数值法和解析法相结合的半解析算法。通过添加6条虚拟支链,4种衍生构型可重构为同一种12 6... 目前6支链Stewart并联机构位置正解无全解析解或全解析解推导困难,不利于程式化分析计算,本文设计4种6支链台体型Stewart衍生构型,并构建了一种数值法和解析法相结合的半解析算法。通过添加6条虚拟支链,4种衍生构型可重构为同一种12 6台体型拓扑构型;推导了重构构型的协调方程,并针对4种衍生构型,推导了虚拟支链长度的数值解;基于动平台上特征点之间的拓扑关系,推导了重构构型位置正解的全解析解。进一步对比分析了半解析算法与传统数值法在计算位姿正解时的精度、效率和稳定性。数值算例表明,半解析算法的精度与稳定性优于传统数值法至少2倍,但传统数值法的效率是半解析算法的7倍;同时得到了半解析算法的3点构型选取原则。 展开更多
关键词 并联机构 半解析算法 精度 效率 稳定性
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一种单自由度3T1R并联机构的拓扑设计及其运动学 预览 被引量:1
16
作者 惠平 吕蒙 +1 位作者 朱小蓉 李云峰 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期961-968,共8页
根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和拓扑降耦设计方法,设计了一种新的少输入多输出(Fi-Mo)型单自由度三平移一转动(3T1R)输出的并联机构,对其拓扑特性进行了分析,给出了该机构的方位特征集、自由度及耦合度κ;根据基于序单... 根据基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和拓扑降耦设计方法,设计了一种新的少输入多输出(Fi-Mo)型单自由度三平移一转动(3T1R)输出的并联机构,对其拓扑特性进行了分析,给出了该机构的方位特征集、自由度及耦合度κ;根据基于序单开链的运动学建模原理,给出了该机构的位置正解求解方法及其数值解;同时导出了其位置反解求解公式及机构的速度与加速度公式,并进行了速度与加速度的仿真。最后给出了该机构可用作并联振动筛的3D虚拟样机设计。研究结果为该类单自由度3T1R型并联振动筛机构的尺寸优化设计、样机研制打下了基础。 展开更多
关键词 并联机构 少输入-多输出 拓扑设计 运动学
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一种低耦合度半对称球面并联机构的设计、拓扑分析与运动学
17
作者 王恪 惠平 +1 位作者 吕蒙 杨廷力 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期77-84,共8页
根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论,设计了一种低耦合度半对称的三转动(3R)球面并联机构,分析计算了该机构输出运动的方位特征集(POC)、自由度以及耦合度(κ=1)三个主要拓扑特性;其次,运用序单开链法运动学原理求解... 根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论,设计了一种低耦合度半对称的三转动(3R)球面并联机构,分析计算了该机构输出运动的方位特征集(POC)、自由度以及耦合度(κ=1)三个主要拓扑特性;其次,运用序单开链法运动学原理求解了位置正解的数值解。再次,基于导出的机构位置反解公式,分析了动平台的工作空间,并基于Jacobian矩阵对机构奇异位形进行了分析;最后,利用Matlab给出工作空间中的奇异轨迹。 展开更多
关键词 球面并联机构 方位特征集 运动学 低耦合度 工作空间 奇异性
基于球面并联机构的检测平台设计与性能研究 预览
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作者 朱小蓉 周宇东 +3 位作者 胡旸 宋月月 邓嘉鸣 惠平 《机械传动》 北大核心 2019年第11期143-149,共7页
为提高光电产品自动视觉检测的准确性,研制了一种含冗余驱动支链的4SPS/S球面并联调姿平台样机。含冗余驱动支链的4SPS/S并联机构为调姿平台机构本体,具有绕动平台中心点的3个转动自由度,可以实现待检零件任意角度图像信息的获取。建立... 为提高光电产品自动视觉检测的准确性,研制了一种含冗余驱动支链的4SPS/S球面并联调姿平台样机。含冗余驱动支链的4SPS/S并联机构为调姿平台机构本体,具有绕动平台中心点的3个转动自由度,可以实现待检零件任意角度图像信息的获取。建立了该并联机构的运动学模型,导出了机构位置逆解方程和雅可比矩阵;基于雅可比矩阵的秩讨论了机构的奇异性,并验证了冗余驱动支链能消除机构内部奇异;基于雅可比矩阵的非冗余分解,提出了一种评价冗余驱动并联机构力传递性能的指标。分析机构动定平台球铰安装方式对机构运动学性能的影响,得到了机构姿态空间体积大、灵巧度好的动定平台球铰安装方式;设计制作了球面并联检测平台样机,分析并绘制了样机姿态空间以及灵巧度、力传递性能在姿态空间内的分布。结果表明,样机转动空间大,无内部奇异,灵巧度和力传递性能高且分布均匀,能满足光电产品瑕疵检测的工艺要求。 展开更多
关键词 球面并联机构 冗余 奇异性 姿态空间 灵巧度 力传递性能
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一种并联式太阳追踪机构设计与参数优化 预览
19
作者 李寒冰 朱伟 +2 位作者 惠平 刘晓飞 马致远 《常州大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期41-49,54共10页
设计了一种新型2PUS-2PRU并联机构,推导了该机构的位置逆解方程和雅克比矩阵;分析了机构的工作空间、灵巧度等运动性能指标,以及主要设计参数对运动性能的影响;以全局条件数为目标函数,给出机构的结构影响因子和尺寸范围等约束条件,并... 设计了一种新型2PUS-2PRU并联机构,推导了该机构的位置逆解方程和雅克比矩阵;分析了机构的工作空间、灵巧度等运动性能指标,以及主要设计参数对运动性能的影响;以全局条件数为目标函数,给出机构的结构影响因子和尺寸范围等约束条件,并采用遗传算法优化设计出最佳参数值。结果表明,机构优化后的工作空间明显变大,灵巧度也得到显著改善。并研究了该机构在追踪太阳轨迹上的应用,得到四个不同时刻太阳追踪模拟图、装置转角的变化曲线图,结果表明:该机构完全满足太阳追踪的转角要求。 展开更多
关键词 太阳追踪 并联机构 工作空间 灵巧度 优化设计
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一种新型2T2R并联机构及其运动性能分析 预览
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作者 朱伟 刘晓飞 +3 位作者 李寒冰 惠平 戴志明 顾开荣 《常州大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期44-51,共8页
首先提出一种2PUS-2PRU两平移两转动四自由度并联机构,根据方位特征集(POC)理论,分析了机构的拓扑结构特性,导出了机构的运动学逆解模型。运用极限边界搜索法绘制机构的工作空间三维图,分析了结构参数对工作空间的影响,为参数优化提供... 首先提出一种2PUS-2PRU两平移两转动四自由度并联机构,根据方位特征集(POC)理论,分析了机构的拓扑结构特性,导出了机构的运动学逆解模型。运用极限边界搜索法绘制机构的工作空间三维图,分析了结构参数对工作空间的影响,为参数优化提供参考。根据运动模型求解机构的雅可比矩阵,并分析了机构的奇异位置,包括逆解奇异、正解奇异和混合奇异,同时给出部分机构奇异位置的佳姿模型。2PUS-2PRU并联机构具有精度高、转角大、工作空间连续等优点,在运动模拟器、姿态调平,特别是高精度转向装置具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 并联机构 运动学 工作空间 奇异
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