对一种二自由度交错轮组机构进行运动学分析,运用运动学叠加原理求出其正解和逆解。利用Jacobian矩阵的条件数对其进行运动学性能评价,并开发了其控制系统,控制样机进行直线/圆弧插补几何作图、写字绘画等试验验证,试验结果证明了所建立模型的正确性。

为提高工作效率,让机构得到最大化利用,提出一种新型混联机构3-PRS&3P。建立该机构的动、静坐标系,采用螺旋理论对此混联机构进行自由度分析,并通过修正的Grubler-Kutzbach公式,对该混联机构自由度进行验证,得到一致的结果;对混联机构进行运动学逆解分析和正解分析,采用余弦定理和空间坐标变换法对此混联机构进行运动学逆解分析,采用牛顿迭代法进行运动学正解分析。然后通过MATLAB软件编程和ADAMS软件进行数值算例仿真,验证了运动学正解和逆解模型的正确性。最后对该混联机构动平台2的运动范围进行分析,分析结果表明该混联机构动平台2具有较大的运动范围。

国内油田修井作业存在人工辅助管柱的起、下操作的危险性以及人工效率低下的问题。研制一种修井作业移运油管机械手,并提出一种新型末端夹持器机构模型,以解决机械手抓取油管的难题。根据D-H参数法创建机械手运动学模型,对机械手进行正逆运动学分析;结合移运油管的工况需求,确定移运过程的轨迹以及经过的目标关键点;使用MATLAB和五次多项式插值法,根据目标关键点进行轨迹仿真,验证机械手轨迹规划的合理性,为机械手的运动控制和轨迹优化提供参考。

动涡旋盘与十字滑环组成的运动副间隙易造成涡旋压缩机产生振动与冲击。通过在低转速条件下对动涡旋盘、十字滑环等关键运动部件进行运动学仿真,揭示十字滑环与动涡旋盘产生冲击的原因。运动副之间的磨损增大十字滑环与动涡旋盘之间的冲击,通过试验研究涡旋压缩机工作过程中十字滑环与动涡旋盘配副的磨损特征,预测涡旋盘的工作寿命。研究发现:十字滑环凸键对机架键槽的冲击比对动涡旋盘键槽的冲击更大,而它与动涡旋盘键槽组成的运动副间

为了实现先将钢筋放入网片后再折弯这一工艺,设计一种新型钢筋折弯机构。简化机构,建立数学模型,并使用ADAMS对机构运动学与动力学进行仿真分析,验证机构的合理性,为下一步的有限元分析提供初始数据。使用ANSYS对机构的危险运动状态进行有限元分析,验证机构的可靠性。加工制造出实物样机并进行弯折试验。该机构不仅可以满足这种特殊工艺的要求,而且可作为六轴机器人的执行机构,让钢筋折弯工序更加智能化。

针对矿用液压支架油缸内壁局部缺陷修复,设计一种能深入液压支架油缸筒内进行内壁修复的焊接机械臂。基于改进D-H参数建模方法,对设计的内表面修复焊接机械臂进行运动学建模,并求解了内表面修复焊接机械臂的正、逆运动学。借助MATLAB软件,采用蒙特卡洛法,对该焊接机械臂的有效工作空间进行了仿真分析,利用Robotics Toolbox工具箱对油缸内壁缺陷修复机械臂进行关节轨迹规划,通过仿真得到各关节的角位移、角速度、角加速度曲线。仿真结果表明:该机械

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明:旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α2的活动范围为5°~76°、α3的活

在我国统配煤矿和新井建设中每年有大量的岩石巷道开拓与掘进工作掘进装备的自动化程度已成为制约煤矿提高生产能力的主要因素。为了提高液压钻车的自动化水平实现双臂液压钻车自动化打孔通过对其进行运动学分析基于D-H法建立了双臂液压钻车运动学方程采用分离变量法并用符号替代矩阵元素推导出了运动学方程逆解的表达式。最后在Matlab环境下通过88孔打孔方案对其正解反解的一致性进行验证结果表明了该逆解解法的正确性。

根据大陆科学钻探钻机自动猫道的设计要求设计了猫道的钻杆运移系统。系统具有机构新颖、动作稳定可靠、控制方便等优点能够代替人工完成在钻井过程中运移钻杆的动作实现钻具的自动运移。简要介绍了钻杆运移系统的结构组成、工作原理及系统的动作流程并利用Inventor软件为设计平台建立钻杆运移系统模型并在此基础上运用ADAMS仿真软件建立仿真模型。对系统进行运动学仿真模拟得到钻杆运移系统与钻杆之间接触力的变化以及钻杆运移系统关键部位的应力变化。通过仿真分析验证了系统的稳定性为系统实际动作的优化及控制提供了理论依据。

为提高6自由度液压振动台的控制精度,提出了一种基于运动学分析的振动台控制策略。依据机构学原理描述振动台的结构并进行运动学分析和计算,利用位姿正解算法及雅克比矩阵分别代替传统控制策略中的位置自由度合成及分解矩阵,并给出了基于运动学分析的6自由度液压振动台控制器结构。正弦振动试验结果表明,基于运动学分析的控制策略能够显著削弱平台在低频大位移振动时的牵连运动,提高系统的加速度均匀度和横向分量指标,可明显改善振动台系统低频段的控制精度。