六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器...

在由压电陶瓷驱动器驱动的微位移定位系统中,桥式位移放大机构常用来放大压电陶瓷驱动器的输出位移。为获得更高的位移放大倍数,改善桥式机构安装不良易产生寄生位移的问题,设计了一种基于柔性铰链的位移放大机构,该机构是由桥式机构与两个对称布置的Scott-Russell机构组合而成的两级位移放大机构。通过刚度矩阵法建立机构的静力学模型,推导了机构的位移放大比及刚度计算公式,利用拉格朗日动力学方程建立机构的动力学模型及其固有频率,并利用有限元仿真法分析机构建模的正确性。结果表明,该组合式机构的位移放大比为6.11,输入刚度为12.58 N/μm,输出刚度为0.11 N/μm,固有频率为532.52 Hz,与理论值结果基本一致,误差均在10%以内,满足设计要求。

以一新的思路和做法对曲线形杆件进行单元分析。即直接把等截面杆作为单元，采用弹性中心法导出单元刚度矩阵通用公式。确定了圆弧杆件单元刚度矩阵精确式，保证了圆弧杆件单刚计算精度不受损失。

应用ANSYS有限元分析软件对桁架结构进行了静强度分析,得出了各杆件的位移结果.利用FORTRAN语言开发的计算结构系统刚度程序得到其整体刚度矩阵,与其内部命令得出的单元刚度矩阵合成的整体刚度矩阵比较,两者结果完全一致,从而证明了它的实用性.

应用二阶中心差分公式，建立了任意支承的Euler梁的差分离散系统，导出了与之等效的弹簧，质点-刚杆模型．利用振荡矩阵理论，证明了上述系统的刚度矩阵的符号振荡性，完整的导出了正系统的充分必要条件。

本文将空间梁单元的刚度矩阵视为梁截面的剪切形状系数的函数,对FRAME3相关子程序进行了适当改动,使该程序计入了截面的剪切形状系数对梁变形的影响,并将剪切形状系数视为变量进行了随机处理,利用算例求出了不计、计入剪切形状系数时杆系结构的解及其对剪切形状系数的随机解,并对三者进行了比较分析.

介绍了一种新的六自由度足力测量装置的结构。首先描述了测试装置的硬件结构,然后运用坐标变换等数学工具,根据点在平面上的投影确定了移动体在空间的位移,并通过刚度矩阵,给出了该装置的数学模型及六维力向量的信息获取方法。试验结果表明,该装置方案可行,结构合理,数学模型正确,刚度矩阵的标定能满足精度要求,基本上达到了使用程度。

基于模块化设计技术,开发了一种由直线电机驱动的高性能混联数控机床,主要由2-DOF并联主轴头和XY工作台两大功能模块组成。以该机床并联主轴模块为研究对象,基于边界元和刚度矩阵组集方法,建立了机床静刚度模型,并编制了刚度计算软件,由此计算得到机床主轴在整个工作空间内位置刚度和旋转刚度的分布。数值仿真表明:该机床具有较好的刚度特性,满足轻切削加工静刚度设计要求。

该文对分布柔度桥式位移放大机构的放大比、刚度特性及固有频率等静动力学性能进行了研究。首先,根据柔性梁单元的刚度矩阵建立了该放大机构的位移放大比及其输入刚度解析模型。随后根据柔性梁的变形曲线方程,通过求解变形曲线对时间的导数,得到梁上任一点速度以获得柔性梁在机构振动过程中动能表达,在此基础上,利用拉格朗日法建立了具有3个广义坐标的桥式放大机构的振动方程,并得到其工作方向的固有频率。最后利用有限元与实验方法对其动力学性能进行了测试。实验结果表明,解析计算结果与有限元分析及实验结果较吻合,证明了所建立的解析模型的准确性。

以3-(2SPS)型并联机床为主要研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,在此基础上首先建立机床坐标系,求得力雅可比矩阵和并联机床刚度矩阵,利用MATLAB编程,得到3种工况下并联机床的仿真刚度随动平台位置的分布规律,再利用ANSYSWorkbench软件对机床进行有限元分析,在同样工况下得到机床的整体位移云图及有限元仿真刚度,结合两种分析结果,证明了仿真结果的有效性,为机床后续的优化以及良好的动态性能奠定了基础。