摘要：目的针对白酒酒盒生产线后端码垛任务中的单点重复任务及多点灵活任务,提出了一种多模式混联码垛机器人机构。方法对酒盒生产线中常见的码垛模式进行分析,提出了码垛机器人机构的拓扑结构,通过锁定变胞方法实现了机构由2自由度模式向多种不同轨迹的单自由度模式的变换,并对机构的多种模式进行了运动学分析及尺度优化。结果该机构在多种模式下的运动方程均符合码垛机器人实际任务要求,且通过尺度综合优化了机构的结构尺寸。结论设计的多模式混联码垛机器人机构能够适应实际码垛任务中多变的作业轨迹需求,验证了锁定变胞方法在码垛机器人机构设计中的可行性和有效性。

摘要：光照不均匀、光学显微镜的放大作用、光学衍射等使微视觉图像存在动态范围大、整体像素灰度值偏低、微细结构与背景对比度低、信噪比低等不足.为增强图像质量,文中利用对比度设计高斯平滑卷积核的尺度优化准则以合理估计光照分量,提出了尺度优化的Retinex增强算法,并用该算法对模拟图像和实拍的同轴光光强变化的微视觉图像进行增强.结果表明,该增强算法在压缩动态范围内既能提高对比度,又能较好地保留图像细节信息,增强效果优于同态滤波算法.

摘要：针对狭小空间内工作机器的需求,根据基于方位特征集的并联机构拓扑设计理论和方法,设计了12个移动副驱动的单回路空间两平移并联机构,并对其进行了自由度计算;对其中8个机构进行运动学建模,分别推导出其一元八次方程(封闭解)和符号式反解,并进行数值算例验证;运用差分进化算法以限定尺度约束下的可达工作空间最大为优化目标,分别对其中8个机构进行尺度优化,并求得其对应的可达工作空间,对比分析后优选出2个具有最大可达工作空间的两平移并联机构;为刚度分析、动力学分析及结构设计奠定了基础。

摘要：实现垂直起降运载器可重复使用是大幅降低发射成本的重要途径。运载器在完成发射任务返回着陆场后,依次执行着陆支腿展开、锁定及落地缓冲以实现平稳软着陆。针对运载器着陆支腿构型,以图论分析为切入点,确立了多种单自由度支腿展开方案,依据基于动力学模型计算机构性能的评判指标,完成支撑构型方案优选。在此基础上建立支腿尺度参数化模型并推导着陆极限工况下的杆件受力方程,以支腿轻量化和改善铰链受力为目标,对支腿结构参数进行优化。最后完成了机构方案设计并对着陆支腿强度、模态及着陆性能进行分析。仿真结果表明,优化结果及力学性能满足工程使用需要。研究成果可为未来重复使用运载器的研制提供方案参考和技术支持。

摘要：针对多关节串联机构耦合影响末端执行器运动性能的问题,分析了串并混联机构的运动特性,提出了实现可视化设计的多参数平面模型。基于旋量理论,分别建立了串联、并联关节的运动传递矩阵,并设定了相应性能指标。在此基础上,根据多参数平面模型,通过三维可视化图形,进一步揭示了参数尺度、关节转角空间、性能指标之间的耦合关系,最终确定了参数取值、关节的优质转角范围和指标分布情况。优化结果表明:肩关节、腕关节的全域性能指标分别为0.78、0.67,肘关节的全域条件数为2.38。该混联构型具有与人体手臂关节相类似的功能,可充分发挥串联、并联机构的综合优势。

摘要：剖析人体踝关节生理结构及运动特性,提出一种四自由度广义球面并联机构来满足踝关节康复运动需求。采用螺旋理论分析机构运动特性,基于球坐标描述位置、欧拉角描述姿态的方法,建立机构位置逆解封闭矢量方程。根据逆解约束条件分析机构工作空间,以机构动球心工作空间匹配踝部胫距关节运动空间、动平台工作空间匹配踝部距下关节运动空间为目标,采用遗传算法对机构关键尺度参数进行优化设计。研究结果表明,该广义球面并联机构工作空间能够满足人体踝关节康复实际运动空间。通过本文研究结果,可为高匹配度踝关节康复机器人本体设计提供理论依据和实验参考。

摘要：提出了一种张力腿平台（TLP）的尺度优化模型。以平台造价为目标函数，考虑尺寸约束、运动约束和强度约束，用约束变尺度法求解了尺度优化这个非线性规划问题，为张力腿平台的概念设计提供了一种有效的工具。

摘要：提出了1种并联机构工作空间的几何求解及尺度优化方法。首先,借助闭环矢量法构造了线性驱动6自由度并联机构的位置逆解模型;推导得出并联机构定姿态可达工作空间的边界曲面方程,获得精确的3维可达空间;提出"有效工作空间比"概念,以刻画可达工作空间的有效尺度域;最后,在考察归纳机构关键尺度参数对有效工作空间比的影响规律的基础上,以包络已知任务空间的可达空间体积最小作为目标函数,结合有效工作空间比取值范围、驱动关节位移范围、构件干涉及尺度约束等约束条件,联合应用模拟退火+模式搜索算法进行了机构关键尺度参数的优化设计。研究成果可为并联机构的结构设计奠定必要理论基础。

摘要：提出了一种新型2T1R并联机构,其动平台与PRR支链中的转动副、PUS支链中的球面副相连,通过3条支链中移动副的直线位移输入进行驱动。基于螺旋理论验证了该机构自由度的数目及类型,用解析法对机构进行了位置反解计算。对机构的速度特性进行分析,得出了机构的Jacobian矩阵,并利用该矩阵对机构的奇异性进行了分析。通过数值离散搜索法确定了动平台的可达位置工作空间,分析了各运动支链长度对可达位置工作空间的影响,研究了可达位置工作空间内动平台的最大转动角度特性。通过粒子群优化算法,对机构进行了尺度优化设计。

摘要：深入研究了一种能实现3T1R运动的全对称4-URU并联机构。基于螺旋理论验证了机构的自由度特征,建立了机构位置正逆解数学模型,确定了机构的奇异位形。采用数值搜索法求解了机构的工作空间,通过考察各尺度参数对工作空间的影响,优选得到了机构的关键尺度参数。相关数值计算及运动仿真结果表明,该机构运动学模型及性能分析结论正确合理,相关成果可为机构动力学分析、结构设计提供参考依据。