针对复杂系统虚拟现实技术应用时实现精准描述系统的动态工作原理,复现真实系统的运动控制功能比较困难的问题,以具有高阶、非线性、强耦合等特征的液压六自由度并联机构为研究对象,提出了一种利用用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)实现专业软件MATLAB与虚拟现实开发软件Unity3D的虚拟现实技术。首先利用三维建模软件SolidWorks构建并联机构三维模型,将模型导入Unity3D软件中并对其施加关节约束;其次对并联机构进行运动学反解,建立MATLAB与AMESim联合仿真模型;最后通过UDP协议,实现MATLAB与Unity3D双向实时数据交互并驱动虚拟机构动作。仿真表明虚拟机构动作完全符合真实物理系统的工作原理,基于UDP协议数据驱动的虚拟现实技术具有很好的准确性与实时性。

以六自由度蒸汽发生器检修机械臂三维运动仿真为背景,利用SolidWorks进行机械臂三维建模,并且介绍了利用COSMOSMotion插件来实现机械臂运动虚拟仿真的方法,重点分析了机械臂的三维建模和建模后运动学正反解的实现.对于一般的机械运动模拟系统,该实例具有一般普遍性.

在现代城市生活中,电梯作为高层建筑物内主要的垂直运输工具,在日常的人员输送、货物运输等各方面发挥着重要的作用,为了降低高速电梯的水平振动,建立了基于六自由度的电梯轿厢水平振动主动控制的动力学模型,给出了其微分方程。同时提出了一种液压主动导靴的结构,并分析了其控制原理。通过仿真研究表明,液压主动导靴采用自适应模糊控制策略,其性能优于PID控制策略和模糊控制策略,能明显降低电梯水平振动加速度值,从而达到减振的目的。

为了解流体驱动管道机器人在流体输送管路中的运动稳定性,以悬浮体为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)软件对其运动进行仿真,通过欧拉角、角速度、线速度、受力和力矩等参数随时间的变化规律分析其稳定性。计算结果表明,悬浮体在转弯过程中稳定性最差,而在整个运动过程,悬浮体所受力和力矩值较小,且欧拉角变化频率低于3 Hz,有利于运动过程中姿态的控制及环境数据采集。由平移和转动运动形式分析可得,悬浮体的运动稳定性由好到差的顺序为:平移:x>z>y,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头;转动:z>y>x,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头。

以6-UCU并联六自由度平台为研究对象介绍了六自由度平台的结构及工作原理。利用Solidworks和Adams对六自由度平台进行运动学仿真和分析得出伺服液压缸的运动特性曲线验证6-UCU型并联六自由度平台的设计是否合理、准确对整个六自由度平台的液压系统的安全性及可靠性具有指导作用。通过PID控制器的设计和Simulink仿真研究了参数变化对系统性能的影响找出了影响系统性能的关键参数从而为改进和优化系统方案提供了合理的参考。

为适应舰船分段与基准总段拼装焊接工艺的发展要求研制出了六自由度船台合拢自动对中系统.它是典型的机电液一体化产品.现对其组成、六自由度调整技术、工作原理、液压系统等作一简要介绍.

针对水下作业机械手环境恶劣，时变等难题，结合水下作业的具体要求，设计了一种六自由度水下机械手臂。肩部可水平摆动100°，大臂可绕肩关节上下摆动120°，前臂可绕肘关节上下摆动120°，前臂绕自身轴线旋转270°，腕部可绕肘关节上下摆动120°，腕部绕自身轴线旋转360°。利用MATLAB对机械手正向运动学模型进行分析，为下一步六自由度水下机械手的智能控制提供了设计参数。

对于并联运动平台将液压缸体固定由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。以一种带连杆的六自由度并联振动台为研究对象基于位置正解算法提出带连杆六自由度振动台位姿控制策略。对振动台进行了运动学分析通过局部坐标变换推导出位置正解计算方法。利用Sim Mechanics建立了带连杆六自由度振动台的动力学模型。结合PI控制器、雅克比矩阵以及正解算法应用MATLAB/Simulink搭建了完整的闭环控制模型。最后通过阶跃响应与正弦响应仿真验证控制策略的有效性。

针对六自由度液压振动试验系统以微处理器和FPGA为运算控制单元采用集成电路芯片实现LVDT调理电路和压控电流源电路实现了多通道双闭环PID控制。实验结果表明：所设计的控制器可以实现油源的远程监控具备参数设置、状态监视、安全保护和报警、复位等功能可以较好地满足多维振动试验的控制要求并且具有二级阀、三级阀和液压作动器的参数记录功能有利于设备故障预判和寿命评估。

为了分析阀芯开启、关闭过程的瞬态流场情况,采用动网格技术和六自由度(6DOF)模型对进排液阀进行了CFD仿真分析,得到了其开启、闭合过程中的速度场和压力场不同时刻变化情况,表明了进排液阀详细的启闭过程。计算结果表明,采用的计算方法较好解决了由于活塞、进排液阀阀板运动所引起的计算区域变化问题,实现了进排液阀吸入、排出过程的瞬态流场分析。