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1.
仿生机器人的腿部结构由一个两自由度平面并联机构和RPR机构串联组成,具有承载能力大、能够实现快速行走的特点。阐述了机械腿的布局形式,建立了两自由度平面机构的运动学模型。采用虚功原理,根据运动学模型建立了两自由度并联机构的静力学传递模型;利用矢量极值法建立了静力学承载能力性能评价指标和力矩输入均衡性能指标,得到了两项性能指标在工作空间内的分布情况,并对其在工作空间内的分布规律进行了分析。结果表明,两自由度平面并联机构的静力学承载能力性能指标和力均衡性能指标总体呈对称分布,静力学承载能力性能指标在工作空间的底部承载能力最大,向上逐渐减小,到达顶部最小;力均衡性能指标在工作空间中间部位较优,越趋近于边界,性能指标越差,对机构越不利。通过实例与仿真验证了静力学性能分析的正确性,为该串并混联机械腿承载时的轨迹规划提供了参考。 相似文献
2.
《农业装备与车辆工程》2021,59(9)
采用基于Yeoh本构的绝对节点坐标四面体单元对软体驱动器进行建模,并对其进行力学分析。基于应变能密度函数,推导了Yeoh本构模型的弹性力阵及其导数阵;根据虚功原理建立了多腔体气动软体驱动器静力学平衡方程。由于橡胶等超弹性材料不易收敛,采用载荷增量法对静力学平衡方程进行求解。将仿真结果与ABAQUS的仿真结果进行对比,可知随着单元数的增加,绝对节点坐标四面体单元结果与ABAQUS仿真结果趋于一致,验证了绝对节点坐标四面体单元对气动软体驱动器建模的正确性。 相似文献
3.
平面弹性欠驱动并联机构刚度特性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
根据多维运动模拟的需求,提出一种包含螺旋圆弹簧(圆柱形螺旋弹簧)的欠驱动运动模拟台。利用螺旋圆弹簧的轴向和横向刚度约束运动模拟台的工作空间,通过两个驱动分支和动力耦合实现其3个自由度的运动。将螺旋圆弹簧等效为RePeRe弹性运动支链,进而将并联运动模拟台等效为2RPR/2RePeRe弹性欠驱动机构,并利用Grassmann线几何分析该机构的输入选取原则。基于旋量及其迁移公式,建立等效机构的运动学模型。借助于影响系数和虚功原理,对该弹性欠驱动机构进行静力学分析,得到其静力学约束方程。最后,建立了该机构的连续非线性柔度模型,并以此为基础得到其方向刚度模型。 相似文献
4.
为了对空间4-UPS-RPS五自由度并联机构进行受力分析,采用达朗贝尔原理建立了并联机构的动态静力学方程,进而对机构受力情况进行了分析。首先,推导出了4-UPS-RPS并联机构的位置反解、速度反解和加速度反解的表达式;然后,应用达朗贝尔原理建立了4-UPS-RPS并联机构的动态静力学方程,导出了机构中5个驱动力;最后,分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构驱动杆的驱动力和动平台上球面副约束反力的变化曲线,验证了所建动态静力学模型的正确性。研究不仅为4-UPS-RPS并联机构驱动力和运动副反力的求解和结构设计提供了理论依据,也为其他空间并联机构的受力分析提供了可行的方法。 相似文献
5.
深仓散体静压力理论研究 总被引：2，自引：2，他引：0
在散体直径扩张重力流动实验的基础上,利用虚功原理,导出了深仓状态下的散体侧压公式和垂直平均压力公式 P(H)=(γHρλ_0)/(ρ+Hfλ_0) P_V(H)=(γρ/fλ_0)ln((ρ+Hfλ_0)/ρ) 上述公式结构简单,计算方便,既保留了杨森(Janssen)公式的基本优点,又克服了其理论上的缺陷。 相似文献
6.
一种抓取果实的欠驱动手指机构设计与静力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了给类球形果实采摘机器人提供一种拟人手指的末端执行器,设计了一种欠驱动手指机构。通过设置指节限位块,并在中间传力机构两个转动副处添加不同刚度系数的扭簧,使欠驱动手指机构各指节在限位块约束的角度范围内依序转动,包络抓取物体时其构型稳定,并能保证各指节回程运动能回到手指机构的初始位置。同时,利用虚功原理建立了手指在包络抓取物体时各指节与物体之间的接触分力与总驱动力之间的静力学模型,通过ADAMS的动力学求解器对手指机构进行动力学计算。结果表明:设计的欠驱动手指机构包络抓取球形果实时运动确定,且能回到初始位置;ADAMS仿真结果和力学模型计算结果之间的3个接触分力误差分别为0.0 3 8、0.1 2 5 1、0.0 0 4 1 N,验证了静力学模型的正确性,可以为手指机构的柔性抓取控制提供参考。 相似文献
7.
通过对步行轮式气垫车驱动系统和垫升系统的受力分析，建立了浮式驱动状态下系统的静力学和动力学模型及垫升和驱动系统之间的载荷匹配关系，该模型将步行轮和气垫系统看成是一个波动的统一体并综合考虑了步行轮入土、气垫压心、质心位置和垫态角等参数的影响 相似文献
8.
根据力的平衡条件,对液压式动力转向系统进行分析,对影响助力效果较大的参数进行修改,同时改变助力缸的位置,取得了较好的效果,达到了预期的目的。 相似文献
9.
针对绳索传动系统中的非线性摩擦、驱动线伸长及关节间耦合效应导致的连续体机器人控制精度较低的问题,提出了一种考虑非线性摩擦的连续体机器人误差补偿方法。基于虚功原理构建包含关节间耦合作用的连续体机器人静力学模型,分析不同预紧力、不同包角等参数对绳-轮传动系统力传递效率的影响规律,并基于改进的Capstan方程建立包含绳索弯曲刚度及非线性摩擦的力传递模型,提出一种基于力传递模型的驱动误差补偿方法,通过运动实验对所建模型及控制方法进行验证。结果表明,补偿前后连续体机器人运动控制精度得到明显提高,平均位置误差由补偿前5.94 mm降低至补偿后3.15 mm,补偿率达46.97%。 相似文献
10.
11.
渠道运行控制数学模型及系统特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
渠道运行控制数学模型是渠道系统自动控制分析和设计的基础。通过对渠道运行动态水流的分析，提出平衡条件的计算方法，对渠道过渡过程的控制方程进行离散化，绒性化，建立起渠道运行的状态空间方程，并运用线性控制理论对渠道运行控制系统特性进行分析，确定渠道运行控制所需要的最少观测变量和观测位置。 相似文献
12.
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。 相似文献
13.
根据Greitzer集中参数模型，导出了应用于离心压缩系统的喘振模型，利用该集中参数模型对K.E.Hansen等进行实验所采用的离心压缩系统进行数值模拟，数值计算结果表明，该集中参数模型能较好地描述小型离心压缩系统的深度喘振振荡。 相似文献
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成鑫张育玮刘志明 《农业装备与车辆工程》2023,(5):58-61
基于Hertz接触理论,建立轴承5自由度非线性力学平衡方程,迭代求解角接触球轴承的整体支承等效刚度参数。基于有限元分析理论,建立5自由度轴承结合部力学参数的电主轴系统静力学仿真模型;在外部激励作用下,对电主轴系统进行静力学分析,得到模型在力系作用平衡下的应力应变结果,探讨过盈量对电主轴系统应力应变的影响。对电主轴系统进行预应力模态分析,结果表明,当刀柄锥面结合面在过盈量为12~16μm时,刀柄锥面结合面最小接触压强均大于0,能有效保证刀柄与电主轴锥面结合面的高接触率。电主轴系统工作时应避开538.07 Hz附近的频率。 相似文献
16.
设计了无基础V型空气压缩机的弹簧减振系统，导出了振动力学模型，利用模态分析法对机组振动进行了理论分析和计算机仿真计算，并进行了振动测试。结果表明，机组振动烈度接近中国A级品标准。 相似文献
17.
剃齿修形及检测CAD／CAM系统的理论研究 总被引：1，自引：1，他引：1
为消除拖拉机变速箱齿轮副在剃齿加工过程中产生的齿形中凹和畸变，研制了剃齿修形及检测的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统，建立了剃刀修形曲线方程，导出了左、右啮合线相对位置方程，研究解决了剃齿啮合周期内奇数点接触概率、数据处理与曲线拟合等问题。本系统经多年实践证明，效果良好。 相似文献
18.
基于方位特征（POC）方程的并联机构设计理论与方法,设计了一种全部由低副组成、具有位置正解符号化且部分运动解耦的两平移一转动（2T1R）并联机构,并对机构的主要拓扑特征（POC、自由度、耦合度、运动解耦性）进行分析与计算;基于拓扑特征运动学建模原理,导出机构符号式位置正解和反解;同时,由位置反解分析了机构奇异性,基于符号式位置正解求解了机构工作空间;根据基于虚功原理的序单开链法,对该机构动力学性能进行分析,计算得施加在3个驱动副上的驱动力;最后,对该机构应用于无人机操作及其安全着陆的动作原理进行了概念设计阐述。 相似文献
19.
在经典控制论的根轨迹研究中，解析法是对通用的图解法的一种补充。利用解析法对T(0，4)系统根轨迹进行了研判，导出了在系数满足一定条件时根轨迹为等轴双曲线的结论。 相似文献
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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、分析了一种零耦合度且部分运动解耦的三自由度非对称两平移一转动（2T1R）并联机构,包括：给出机构的拓扑设计过程,计算其自由度、耦合度κ等主要拓扑特性;其次,基于拓扑特征运动学建模方法,求出其符号式位置正反解,并通过正解进行工作空间计算;同时导出位置逆解方程,得到动平台雅可比矩阵,由此导出机构内各构件的速度、加速度以及奇异性;又运用基于虚功原理的序单开链法进行逆向动力学建模,得到该机构主动副的驱动力变化曲线,同时以子运动链（SKC）为单元,求解SKC连接处运动副的支反力,并通过ADAMS予以动力学仿真验证。最后,分析了该机构可用作不同高度输送带之间物料自动转运、卸料装置的潜在应用场景,并给出了其概念设计。本文为两支链大转角并联机构的高效运动学、动力学建模与分析,以及机构性能优化与样机研发提供了理论依据。 相似文献