五自由度船舶靠泊装置机构设计及运动分析

为提高船舶靠泊安全系数，减少大型船舶靠泊事故的发生，设计一种以两转动一平移3-RPU并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式，计算出并联机构的自由度；利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程，推导出并联机构位置正反解数学表达式，基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵，根据雅克比矩阵对3-RPU机构的三类运动学奇异性进行分析；建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系，对正反解的研究结果进行数值验证，并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真；采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间，并运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图，验证了3-RPU并联机构的可行性，为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。     

基于ADAMS并联机构摇摆台运动学和动力学仿真

介绍了一种用于船舶辅机设备陆地性能测试的三自由度并联机构摇摆台.主要模拟特定海况下横摇、纵摇和升沉运动,不但分析了该结构摇摆台的空间结构和空间运动姿态的位置解算,还应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了虚拟样机模型,给出了一种基于ADAMS的求解并联机构摇摆台运动学和动力学的方法,获得了有关运动学及动力学特性曲线,为船舶辅机摇摆台系统的设计、制造、创新和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数.     

一种新型五自由度混联机器人的动力学研究

所要研究的对象是一种由2RRU/RUU并联机构和RP串联机构组成的五自由度混联机器人,它适用于一条自动化生产线上,用来完成物料的抓取和搬运工作。该机器人既有串联机器人工作空间大的优点,又有并联机器人刚度大、精度高的优点,但是这也增加了其动力学分析的难度。我们首先采用有限元分析软件对其进行了模态分析、谐响应分析等动态性能分析,接着采用牛顿-欧拉法推导出该模型的动力学方程,并借助MATLAB软件进行了动力学仿真,验证了建模的正确性。     

船载串并混联海上稳定廊桥动力学建模与分析

设计了一种新型3-UPU/UP-RRP串并混联海上稳定廊桥机构，并对其进行了动力学建模与分析。利用矢量法推导并联机构各构件的速度与加速度，求解得到机构各分支的Jacobi矩阵；运用虚功原理求出3-UPU/UP并联机构的动力学模型，利用牛顿-欧拉迭代动力学方程分别对RRP串联机构中的关节力进行迭代分析，进而得到RRP串联机构的动力学模型。通过理论计算与动力学仿真分析验证了动力学模型的准确性，根据稳定补偿仿真分析得出该补偿方案具有较高的精确度。     

基于虚功原理的Stewart-Gough型并联机构的逆动力学研究

为了提出一种更为简便的系统方法用于对Stewart-Gough型并联机构的动力学逆解问题进行求解,采用矢量法研究Stewart-Gough型并联机构的运动学,在运动学的基础上,基于虚功原理和雅可比矩阵理论,建立Stewart-Gough型并联机构的动力学方程,将Stewart-Gough型并联机构的动力学方程缩减为一组包含6个未知数的6个线性方程.最后,编制了一套计算程序用于求解并联机构的逆动力学,通过仿真得到了动平台的动力变化曲线.由于采用了雅克比矩阵方法,而不用去求偏速度和偏角速度,使并联机构的动力方程更为简洁.     

三自由度平面并联机器人误差分析

为了研究各种误差对并联机器人输出产生的影响,以三自由度平面并联机器人为例,利用并联机器人的环路特性,采用机器人微分理论,建立了误差正向模型.通过M atlab编程和计算机仿真,得出输出误差与机器人结构尺寸变化、位置和姿态变化的关系图.为该类型机器人的设计、制造、装配提供了指导依据.     

Stewart型并联平台跃度映射

以刚体速度的旋量描述为基础,推导刚体跃度的旋量表达式.在此基础上利用旋量的李括弧运算,得到6自由度UPS串联机构的跃度映射.将串联机构的跃度映射推广到并联机构,建立Stewart型并联平台的跃度映射模型,得到表征跃度映射的三阶影响系数矩阵.该矩阵为四维矩阵,只与机构的位型有关,根据机构类型、运动学尺寸及广义坐标,即可直接得到该矩阵.以XYZ欧拉角为例,推导出上平台的姿态三阶导数与其角跃度的变换公式.最后通过虚拟样机仿真和理论计算的对比验证了跃度映射模型的正确性.     

对置式凸轮发动机热力学仿真

为了分析评估对置式凸轮发动机的性能状态,在该发动机关键部件运动学与动力学分析基础上,建立发动机热力学模型,利用改进的龙格一库塔算法进行热力学模型求解与性能仿真.研究结果验证该特种空间发动机在工作原理和结构设计上的可行性,提出若要进一步提高发动机的热效率,发挥对置式结构的优点,必须对发动机尤其是配气机构的结构参数进行进一步优化.     

一种三自由度并联机器人机构的运动学分析

提出了一种具有3个转动自由度的并联机器人机构,介绍了它的结构和特点,建立了该机器人机构的运动学位姿、速度及加速度的正反解方程,并进行了数值实例验证,为该机器人机构的进一步分析研究和开发奠定了理论基础。     

喷气偏流板装置执行机构运动学研究

通过分析喷气偏流板装置运动执行机构的工作原理,建立了该机构的机构模型简图.针对该机构中双平面四连杆机构的末端执行元件,采用图解法分析该机构的运动虽然形象直观,但精度低而且耗费时间长.本文利用解析方法建立了喷气偏流板的角位移、角速度、角加速度的数学模型,并在VC6.0开发平台上进行了机构的运动学仿真.仿真结果表明,理论分析正确,可进一步为该机构的参数优化提供理论依据.