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机器人机构方位特征集自动生成算法

农业机械学报 2018年第1期49卷 397-403页

作者：叶梅燕石志新罗玉峰杨廷力南昌大学机电工程学院南昌330031 南昌大学理学院南昌330031 中国金陵石化公司南京210037

针对传统结构分析方法效率过低且难以得到完备结果的现状,将机器人机构学理论与现代计算机技术相结合,提出了机器人机构拓扑结构的数字建模方法,并给出方位特征集自动生成算法及流程。首先,提出拓扑结构组成要素的数学描述方法以及相应... 详细信息

针对传统结构分析方法效率过低且难以得到完备结果的现状,将机器人机构学理论与现代计算机技术相结合,提出了机器人机构拓扑结构的数字建模方法,并给出方位特征集自动生成算法及流程。首先,提出拓扑结构组成要素的数学描述方法以及相应的数据结构,得到机器人拓扑结构的数字模型。然后,在揭示出方位特征集本质内涵的基础上,利用线性相关性理论制定相应的运算规则,进而提出方位特征集的自动生成算法和流程。最后,结合具体实例验证了上述数字建模方法和方位特征集自动生成算法的有效性。

关键词：机器人机构数字建模方位特征集自动生成算法

方位特征集法在三平移并联机构型综合中的应用

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机械设计 2012年第8期29卷 48-54页

作者：余同柱沈惠平邓嘉鸣孟庆梅朱伟杨廷力常州大学机电工程学院机器人研究所江苏常州213016

应用基于方位特征集的机构拓扑结构设计理论与方法,综合了26种三平移零转动的并联机器人机构拓扑结构,其中19种为首次综合出的新机型,并对它们进行了分类。该方法适用于无过约束机构和一般过约束机构的拓扑结构设计,不仅所用数学方法简... 详细信息

应用基于方位特征集的机构拓扑结构设计理论与方法,综合了26种三平移零转动的并联机器人机构拓扑结构,其中19种为首次综合出的新机型,并对它们进行了分类。该方法适用于无过约束机构和一般过约束机构的拓扑结构设计,不仅所用数学方法简单,几何与物理意义明确,而且综合所得机构的存在几何条件具有一般性。

关键词：方位特征集并联机构三平移零转动型综合

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并联机构方位特征集的符号推导方法

农业机械学报 2016年第3期47卷 395-404页

作者：廖明刘安心沈惠平杭鲁滨方虎生杨廷力解放军理工大学野战工程学院南京210007 常州大学机械工程学院常州213164 上海工程技术大学机械工程学院上海201620

并联机构的方位特征集与其拓扑结构特征存在密切联系,方位特征集的程序化推导方法对于机构拓扑结构分析与设计具有重要意义。系统论述了拓扑结构多项式、方位关系组及方位特征集等基本概念,采用拓扑结构多项式表达并联机构的支路及运动... 详细信息

并联机构的方位特征集与其拓扑结构特征存在密切联系,方位特征集的程序化推导方法对于机构拓扑结构分析与设计具有重要意义。系统论述了拓扑结构多项式、方位关系组及方位特征集等基本概念,采用拓扑结构多项式表达并联机构的支路及运动副排列结构,通过方位关系组描述运动副轴线之间的方位关系。基于并联机构动平台的运动输出特性,提出了运动特征空间的概念,根据运动特征空间的相关性建立了2种消元规则,即串联消元规则和并联消元规则。这两种消元规则在拓扑结构多项式与方位关系组之间建立了一种'商'运算关系,并可进行迭代消元,其运算结果即为方位特征集。利用并联机构的字符串描述形式,对部分并联机构的方位特征集进行了基于符号的推导分析,其结果验证了所提出消元规则的有效性。研究成果为面向计算机辅助的并联机构拓扑结构特征分析及类型综合提供了必要的理论与方法基础。

关键词：并联机构方位特征集拓扑结构多项式方位关系组

基于单开链和方位特征集的5-DOF串并联构型综合

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机械传动 2021年第9期45卷 40-46,55页

作者：张邦成王亚阁姚禹彭其飞长春工业大学机电工程学院吉林长春130012 长春工业大学应用技术学院吉林长春130012 中国第一汽车集团有限公司吉林长春130013

根据单开链和方位特征集设计了一种5自由度串并联机器人,并对5自由度串并联机器人并联机器人的运动学,对并联机构的位置逆解和动平台速度进行分析。运用Adams软件对设计的5自由度串并联机器人进行仿真分析,并验证机构的可行性。结果表明... 详细信息

根据单开链和方位特征集设计了一种5自由度串并联机器人,并对5自由度串并联机器人并联机器人的运动学,对并联机构的位置逆解和动平台速度进行分析。运用Adams软件对设计的5自由度串并联机器人进行仿真分析,并验证机构的可行性。结果表明,该机构具有运动比较平稳、工作空间大等特点,对5自由度串并联机构多驱动器控制提供了参考依据。

关键词： 5自由度串并联机构单开链方位特征集运动学

基于神经网络的并联机构方位特征集自动分析算法

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机械传动 2018年第7期42卷 44-48,60页

作者：王罡毛志伟罗玉峰石志新南昌大学机电工程学院江西南昌330031 华东交通大学江西南昌330013

基于方位特征集理论(Position and Orientation Characteristic,POC),揭示并联机构拓扑结构分析的理论内涵,建立基于神经网络的并联机构拓扑结构描述方法,提出一种基于神经网络的并联机构拓扑结构自动分析算法。详细说明了并联机构POC... 详细信息

基于方位特征集理论(Position and Orientation Characteristic,POC),揭示并联机构拓扑结构分析的理论内涵,建立基于神经网络的并联机构拓扑结构描述方法,提出一种基于神经网络的并联机构拓扑结构自动分析算法。详细说明了并联机构POC集神经网络模型以及模型中对应的6种算法规则,并给出该方法的主要步骤及实例分析。首先,通过对并联机构拓扑结构分析的理论分析,归纳出其本质;其次,基于神经网络理论基础,对并联机构拓扑结构描述数字化表达;此外,通过分析并联机构POC集自动分析的本质内涵,建立并联机构POC集神经网络模型以及提出6种模型算法规则。最后通过实例分析证明了并联机构POC集自动分析算法的正确性和有效性。

关键词：并联机构方位特征集向量组自动分析

基于方位特征集的两转动(0T-2R)并联机构的型综合及其应用

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中国机械工程 2013年第24期24卷 3386-3391页

作者：邓嘉鸣尹洪波沈惠平李菊杨廷力常州大学常州213016

应用基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论与方法,对两转动(0T-2R)输出的并联机构进行了型综合;在阐述基于方位特征集的并联机构型综合一般过程和步骤的基础上,给出了两转动输出并联机构拓扑结构设计的具体方法,综合得到了14种两... 详细信息

应用基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论与方法,对两转动(0T-2R)输出的并联机构进行了型综合;在阐述基于方位特征集的并联机构型综合一般过程和步骤的基础上,给出了两转动输出并联机构拓扑结构设计的具体方法,综合得到了14种两转动输出并联机构,其中,6种机构为该方法综合得到,然后按它们的结构特性进行了初步分类,并将优选的一种两转动并联机构用于太阳能二轴跟踪机构的研制。该型综合方法运算规则少,数学方法简单,几何与物理意义明确,适用于所有无过约束和一般过约束机构。

关键词：方位特征集并联机构两转动型综合

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基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用

基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用

作者：余同柱常州大学

学位级别：硕士

并联机构的型综合研究具有十分重要的理论和实际意义，一直受到国内外许多研究学者的关注。本文采用基于方位特征（POC）集的并联机构型综合理论和方法，研究新机型的型综合、位置分析与应用。本文在综述国内外并联机构型综合理论和方... 详细信息

并联机构的型综合研究具有十分重要的理论和实际意义，一直受到国内外许多研究学者的关注。本文采用基于方位特征（POC）集的并联机构型综合理论和方法，研究新机型的型综合、位置分析与应用。本文在综述国内外并联机构型综合理论和方法研究现状的基础上，首先，介绍了基于方位特征集的型综合方法的基本理论及一般步骤;接着，基于此方法，综合出了13种(3T-0R)和5种(3T-3R)并联机构机型，并对新综合出的机构进行了拓扑结构类型的分析和分类，完善了(3T-0R)和(3T-3R)并联机型库;然后，从已有的和本文新综合出的3-dof众多机型中，根据并联振动筛主机构的优选原则，优选出一些适合振动筛筛面运动所要求的机型，并通过优化改进得到了单自由度8种机型，从中进一步优选出一种{-R-R-S-}+{-S-S-}+{-S-}机型进行了运动学仿真分析和模型设计;最后，运用基于机构拓扑耦合度分析的位置正解分析方法，分别对6-3型1-2-3式SPS、6-3型2-2-2式SPS及6-4型2-2-1-1式SPS三种六自由度并联机构的位置正解问题进行了求解，即以1-2-3式SPS型元并联机构的解析解为基础，建立运动相容性条件，采用一维搜索法求解得全部正解数值解，分别得到8组、16组、32组数值解，再通过算例分别验证了位置正逆解的正确性。

关键词：方位特征集并联机构型综合振动筛

运动副分布顺序对并联机构运动学与动力学性能的影响

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农业机械学报 2023年第7期54卷 412-426页

作者：沈惠平仲锐李菊李涛常州大学现代机构学研究中心常州213016

根据基于方位特征(POC)的并联机构拓扑设计理论,设计了两种零耦合度且部分运动解耦的三自由度两平移一转动(2T1R)并联机构,它们具有相同运动副类型和数目,但在支链中的分布顺序不同;对这两种机构进行了方位特征、自由度及耦合度等主要... 详细信息

根据基于方位特征(POC)的并联机构拓扑设计理论,设计了两种零耦合度且部分运动解耦的三自由度两平移一转动(2T1R)并联机构,它们具有相同运动副类型和数目,但在支链中的分布顺序不同;对这两种机构进行了方位特征、自由度及耦合度等主要拓扑特征分析,并给出其拓扑解析式;根据拓扑特征运动学建模原理,求解了这两种机构的符号式位置正反解,分别分析了两种机构的工作空间和机构发生奇异的条件及奇异位形;根据基于虚功原理的序单开链法对两种机构进行逆向动力学建模,分别求得两种机构的驱动力;对比两种机构运动学与动力学性能,并给出优选机型。给出了优选机型用于水果深加工中智能分拣、输送等应用场景的概念设计。

关键词：并联机构拓扑设计方位特征集运动解耦运动学动力学

基于一种1T2R并联机构的转动能力分析方法

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机械设计与研究 2024年第2期40卷 56-61,68页

作者：贾超逸李小兵石志新邱冰吴浩杰南昌大学先进制造学院南昌330031 江西省高等学校现代机械设计工程技术研究中心南昌330031

并联机构的工作空间与转动能力是评价并联机构工作能力的重要指标,目前对于并联机构大多数是在耦合状态下研究机构转动能力。以三自由度2-SPS/PRR并联机构为例,分别对并联机构耦合状态与解耦状态下的转动能力进行分析。基于方位特征集... 详细信息

并联机构的工作空间与转动能力是评价并联机构工作能力的重要指标,目前对于并联机构大多数是在耦合状态下研究机构转动能力。以三自由度2-SPS/PRR并联机构为例,分别对并联机构耦合状态与解耦状态下的转动能力进行分析。基于方位特征集理论对机构进行方位特征集分析,基于封闭式量法对机构进行运动学分析,求解机构位置逆解;基于并联机构运动学逆解,使用极限边界搜索法分别对耦合状态和解耦状态下的转动能力进行分析,并将二者进行对比从而实现相互转换。提出在耦合状态下求解工作空间中某点转动能力的新方法。

关键词：并联机构工作空间转动能力解耦状态方位特征集