摘要：可展结构可通过变更自身形状适应多种工作状态,具有大折展比、便于运输和储藏等优点,在航空航天、土木建筑、军事工程等领域具有广阔的应用前景.其中,利用空间过约束机构组建的机构式可展结构还具有便于操控和可多次重复使用等优势,是可展结构发展的一个重要方向.本文提出的一种新型二重对称Bricard 6R机构,具有较好的对称性,为机构式可展结构提供了一种潜在基本单元.为便于应用,本文对其运动学通解进行了求解.首先,通过D-H方法建立闭环运动方程,推导了该机构的运动学通解.其次,通过分析两条运动轨迹的交点,明确了分岔位置.接着,给出了该机构的另一运动模式——球面4R机构模式的条件以及运动规律方程.最后,以α=3π/2、γ=π/2、a=15、r=5的二重对称Bricard 6R机构为例,通过实物模型与运动学曲线相匹配的方式,验证了运动学通解的正确性.

摘要：摆动从动杆盘形凸轮机构的最小尺寸综合问题,迄今未获得圆满解决。基于类速度图原理,通过引入'辅助平行直线族',求解其与限制凸轮轴心位置若干直线族的交点族中的最左端、最右端者,理论上严格保证其集合为限制凸轮轴心位置的边界点、边界线,进而给出限制凸轮轴心位置的边界点、边界线的精确解析解和离散数值解法,据此直接求解凸轮的最小基圆半径、摆杆长度和直观显示凸轮轴心的容许选取区域,从而解决了按许用压力角设计最小尺寸的摆动从动杆盘形凸轮机构的问题。通过机构设计实例,验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要：以弧底直动从动件盘形凸轮机构为研究对象,从压力角和引入的辅助角出发,通过寻找机构内在的几何、机构学关系,得到了关于P型和F型弧底直动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸计算、轮廓设计、工作段确定及滑动系数求解等相关一整套设计理论。

摘要：以同摆式、异摆式凹圆弧底从动件盘形凸轮机构为研究对象,采取对照、比较研究方法,系统、深入地讨论了两种类型机构的压力角计算公式、基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程和回程轮廓工作段确定及机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。

摘要：将"支撑线"、"支撑函数"等概念向新型凸轮机构做引伸和推广,得到了凸轮轮廓曲率半径、外凸判据、参数方程、周长和面积等一整套通用计算公式,将"支撑函数法"发展成为平底/负半径滚子从动件盘形凸轮机构共享的研究框架。

摘要：新型机械超材料结构通常由一些简单的单元(称之为胞元)通过三维规则阵列组合而成。得益于超常的物理特性,这些机械超材料结构往往具有轻质高强度、多稳态、优异能量吸收能力等优点,正成为众多领域的热门研究方向。为进一步丰富超材料结构种类,需探索更多优质胞元结构。折纸结构具有结构简单、便于折叠等优势,为构建超材料胞元提供了一种重要方式。利用一种具有较好对称的剪纸图案--二重对称剪纸图案,提出一种具有负泊松比特性且单自由度折展的二重对称剪纸胞元。通过分析胞元结构的几何参数对折展运动的影响,发现胞元具有一定的拉胀(即负泊松比)特性,当剪纸的设计变量γ趋近于0时,该胞元趋于经典的内凹蜂窝结构。相较于后者,所提出的胞元还具备单自由度折展特性,为快速搭建吸能结构提供了便利。该胞元结构利用折叠后的物理干涉产生的自锁效应,使得其处于折叠极限状态下具有负载能力。通过静态压缩试验,发现二重对称剪纸芯比内凹蜂窝结构具有更优异的负载能力,是一种优异的纸质超材料结构。该胞元的提出,为探索更多新型超材料结构提供了可能,还为之奠定了理论分析基础。

摘要：通过给出机构综合问题的准确描述,围绕滚子中心在连杆上的允许取用位置,提出了"浮动数轴"、"瞬时区间套"和"公共区间套"等若干新概念,讨论解决了一种凸轮-连杆组合机构——作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第2类机构综合问题。

摘要：以凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构为对象,通过将二者进行对照比较研究,较为系统、深入地讨论了压力角公式、机构基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程、回程轮廓工作段确定和机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。

摘要：分析了F型和P型凸圆弧底摆动从动杆和直动从动杆盘形凸轮机构,系统地推导并得出了其系列压力角公式,为下一步研究按许用压力角综合该新型凸轮机构的基本尺寸课题奠定了理论基础。

摘要：针对现有轮式机器人的本体相对固定无法适应复杂环境的问题,将自由度较少、折展比大的刚性折纸机构与高效的轮式运动相结合,提出一种新型可折展移动机器人机构,提升了移动机器人在复杂环境下的通过性能。对此机构折展原理进行分析,得到机器人三维尺寸与驱动角之间的关系,并通过建立简化模型,对动力学进行研究,得到不同位置的驱动力矩随驱动角的变化,从而得到最优驱动布置方案,之后通过运动协调算法研究,实现了机器人移动与折展协调运动,使其能够在复杂环境中高效运动。最后搭建物理样机以及控制系统,并通过试验验证机器人的移动及折展性能。结果表明,该可折展移动机器人具有三维折展比大,运动灵活高效的优点,可通过切换姿态适应复杂路径,有望在探测、检测以及救援等工程领域得到应用。