摘要：应用基于POC集和SOC单元的并联机构拓扑结构设计方法(简称POC法),对2个典型的多环耦合机构进行了拓扑特性分析,分析表明,需要在相应的自由度公式和约束度公式中,减去相应的'耦合次数',才能计算出正确的机构自由度和耦合度,拓扑特征的总体计算过程、步骤和一般并联机构的拓扑特征分析相同;同时表明,POC法能有效分析多环耦合并联机构,且物理、几何意义明确,操作简便易懂;多环耦合机构的结构看似复杂,但其耦合度相对较低,其运动学、动力学分析并不很复杂,因此,也具有一定的应用推广价值,当然,其应用的背景本身有待探索。

摘要：根据基于方位特征(POC)的并联机构设计理论与方法,提出了一种结构简单、能实现三平移一转动的并联机构,拓扑结构分析后发现其耦合度k较大(k=2),其位置正解及动力学计算较复杂;为此,设计了结构降耦后的新机型,证明其耦合度k=1,其位置正解易用一维搜索法求出,并给出了基于序单开链法的该机构位置正解求解的一维搜索法及其数值解;同时,基于导出的机构位置反解公式,分析了动平台的工作空间及其转动能力,探讨了该机构发生3种奇异位形的条件。

摘要：提出一种非全对称的三平移一转动(3T1R)的并联机构,并对其进行拓扑特性分析,发现其耦合度κ较大(κ=2),这表明其位置正解求解复杂。为此,对该机构进行拓扑结构降耦设计,得到一种低耦合度(κ=1)但基本功能(动平台输出方位特征和自由度)不变的降耦机构;然后,根据基于序单开链的机构运动学建模原理,给出了该降耦机构位置正解的一维搜索求解算法及其数值解;通过导出的位置反解公式,对该降耦机构的工作空间、转动能力和奇异性进行了分析。该降耦机构结构简单、制造容易、工作空间大、转动能力强。

摘要：基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和机构结构降耦原理,设计了一种低耦合度能实现三平移一转动(3T1R)的SCRAR并联操作手机构。首先,阐述了该机构的组成,计算了该机构的耦合度k=1;然后,根据该机构的几何特点和运动约束,通过建立输入参数与动平台输出位姿参数间的约束方程,运用运动学序单开链法原理求解了位置正解的数值解,导出了其位置反解的解析解,用实例验证了位置正、反解的准确性;最后,基于位置反解得到了机构位置工作空间的形状与大小及Z向各截面形状,并基于Jacobian矩阵对机构奇异位形进行了分析。结果表明:该机构比H_4、I4结构简单,在一组相同等效尺寸参数下其工作空间大、转动能力强。

摘要：根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和方法,分析了一种可实现三平移一转动输出运动的新型低耦合度的非全对称四自由度并联机械手2-RPaRSS,并完成其运动学建模与分析。首先,分析计算出该机构的耦合度(κ=1),给出了基于序单开链(SOC)的机构位置正解的建模方法及其数值解;其次,通过导出机构位置反解及算例,验证了正反解求解的正确性;再次,分析了该机构位置工作空间的形状大小及工作空间Z向各截面形状;然后,对机构的奇异位形进行了分析,得到其发生三类奇异的条件;最后,设计了该机械手样机的三维CAD模型。研究结果表明,2-RPaRSS机械手比H4、I4R、Cross-Ⅳ结构简单,且具有更大的工作空间和更好的动平台转动能力。

摘要：为了编织不同拓扑路径形式的开/闭环无结网,避免旋转式编织技术中锭子在各方向的干涉,提出一种新的锭子排布表示方法。此方法总结了开/闭环无结网编织时变轨转盘的排布规律和数量关系。基于此规律,可以根据织物的网目数量和开/闭环状态,设计锭子的排布方案和运行路径,并计算所需的变轨转盘数量,这不仅确保实现编织过程中锭子间的无干涉,还实现各种网目数量的开环和闭环无结网的编织。通过结合计算机编程软件和编织过程中锭子的坐标变化,实现不同拓扑路径形式的编织预制件的实体建模。应用上述方法和规律,设计无结网编织机,并进行了实际编织。结果表明该方法具有一定的可行性,研究成果为使用者设计无结网编织机提供了重要依据。

摘要：构建一个基于有序单开链(SOC)的三平移一转动V-2RPa⊥R⊕2RSS并联机构的数学模型,通过使用直角坐标法对其位置进行了计算,并且提供了位置正解与反解的证明过程,同时也验证了这些结果的准确情况。与I4, Cross-IV相比,该V-2RPa⊥R⊕2RSS机器人具有结构简单等优点,可为后续的运动尺度综合,样机设计及动力学特性研究奠定基础。

摘要：针对异形截面立体编织工艺中存在的锭子干涉问题,提出一种判断轨道设计和锭子排布是否产生干涉的方法。基于三维旋转编织原理和图论理论中确定有向简单回路的方法,通过搜索简化后的轨道网络交点邻接矩阵,快速确定轨道的所有有向简单回路,同时利用锭子排布序列和轨道包含叶轮槽口总数的配合关系,检验轨道设计的合理性,并在此研究基础上结合叶轮等效规则,拓展出一种简易锭子轨道设计方法。研究结果对异形截面立体编织物锭子轨道设计具有指导意义。

摘要：根据基于方位特征(POC)方程的并联机构设计理论和方法,首先,提出了一种可实现SCARA运动的新型低耦合度的四自由度并联操作手CU-2PaRSS-Ⅱ,详细描述了该机构的拓扑结构;其次,计算了机构的耦合度,并建立了机构的正反解模型;然后,对该机构工作空间内的运动性能进行了分析,定量给出了机构的2个运动指标——工作空间体积和转动能力。最后,设计了该操作手样机的三维CAD模型。结果表明:该操作手比I4,Cross-Ⅳ等结构简单,但其工作空间及动平台转动能力相对较大,具有较好的开发、应用价值。