摘要：面向航空航天和仿生设计等领域对大转角两转动并联机构的应用需求,围绕一类新型两自由度转动并联机构--2-RRRR&2-RSR机构的构型分析与运动学优化设计问题展开研究.首先,以投影关系为基础分析2-RRRR&2-RSR并联机构在给定工作空间内实现两自由度转动运动所需满足的几何条件,并针对两种投影情况分析机构的参数特解.其次,基于闭环矢量法求解2-RRRR&2-RSR并联机构的位置逆解,推导机构驱动角度与动平台姿态角之间的映射关系,继而利用RRRR支链与RSR支链的运动特点,获得机构动平台姿态角的正解模型.以此为基础,借助螺旋理论建立2-RRRR&2-RSR并联机构的速度映射模型,构建机构的广义雅可比矩阵,并通过软件仿真验证机构位置正、逆解及速度映射模型的有效性.再次,根据2-RRRR&2-RSR并联机构的运动特性,以奇异性、铰链许用转角范围、连杆安全距离为约束条件,借助极限边界搜索法求解机构动平台中心点的位置工作空间,进而对应位置工作空间等效获得机构的转角工作空间.最后,借助螺旋理论中运动与力的互易积的物理含义定义可描述2-RRRR&2-RSR机构瞬时功率传递特性的无量纲运动学性能评价指标,并结合工程实际需求设定机构的约束条件,实现机构的尺度参数的运动学优化设计.研究成果可为大工作空间两自由度转动并联机构的样机设计与控制策略制定奠定理论基础.

摘要：为拓展六足机器人在农业领域的应用,将并联机构用于六足机器人的腿部结构,从而使其可以用于山地、林地、丘陵等环境的农业运输、种植、采摘等。首先,对六足机器人并联腿部机构进行了构型分析,选择2-UPS+UP机构作为腿部的初步机构原型;其次,依据螺旋理论,对2-UPS+UP机构进行了转动解耦性优化和变异,提出了一种转动解耦的UPR+UPS+UP机构;之后,通过对该机构进行运动学分析,建立了该机构位置逆解模型与速度映射方程;最后,对UPR+UPS+UP机构的工作空间进行了分析,绘制了工作空间三维图,通过分析设计参数对工作空间的影响,确定了一组性能较好的结构参数,该研究为并联腿部机构农业六足机器人的进一步研究提供了参考。

摘要：为了拓展变胞机构的种类,提出了一种变胞运动单元,该变胞单元采用三个旋转关节,并且三个旋转关节可以通过位置调节形成等效球铰、虎克铰以及转动副。与传统的锁定运动副来实现变胞功能的变胞单元相比,此变胞单元三种构型的切换只需对轴线位置调整,无需额外增加关节锁死电机。通过研究由线矢量构成的螺旋系统的相关性,揭示了变胞运动单元构态变化的基本原理。提出了可用于构造新型变胞并联机构的支链构型设计方法,并基于螺旋的互易性分析了各支链构型所必须满足的几何约束条件。提出了两种变胞并联机构,通过不同的支链装配形式可将其从6自由度构型转换为3自由度构型,并对支链安装形式进行改进,构造出了具有3自由度平移模式和3自由度转动模式的并联机构。对变胞支链作为中心支链组装而成的并联机构的构型及对应的运动类型进行了分析,获得了六种不同构型的并联机构。

摘要：提出了一种适用于行星齿轮传动机构构型综合的图论-邻接矩阵法。首先,在NGW型两级行星传动机构中变换机构拓扑图中连接构件和输出构件,获得了所有可能的机构构型;进而采用邻接矩阵法对所获得的机构进行同构判断,得到了24种串联型、36种差动封闭型的NGW型两级行星齿轮传动机构。通过该方法推导,可以得到完整的NGW型行星齿轮传动机构的各种构型,可为多级行星齿轮传动创新设计提供新的方法。

摘要：一、混联式混合动力耦合系统概述汽车的节能与环保是当前汽车行业比较重要的研究方向之一。传统汽车由单一动力驱动，所有动力均来自发动机，使得汽车在动力匹配方面是按最高车速、最大爬坡度以及极限加速性等动力性要求来设计发动机功率的，这与整车一般行驶工况下的功率需求之间存在很大差别。

摘要：为确定用于超大口径(≥1500 mm)光学非球面成形加工的超精密数控磨床的构型设计方案,对2种不同构型龙门机床的空间运动误差建模及比较。基于多体系统理论,通过建立2种构型龙门机床的拓扑结构图,推导二者的空间运动误差模型;并基于该模型,采用仿真手段比较了二者用于超大尺寸光学非球面加工过程的砂轮中心点误差变化规律。仿真结果表明,在加工大口径非球面元件时,工作台移动式的机床构型具有相对较小的空间运动误差,但两种构型龙门机床的误差十分接近。在综合考虑二者在大口径非球面元件加工过程中的其他特点后,确定了该超精密磨削机床构型为工作台固定的桥式龙门结构。

摘要：“天基红外系统”(SBIRS)是美国空军为取代“国防支援计划”(DSP)预警卫星而设计部署的后续新型导弹预警卫星系统,用于支持导弹预警、导弹防御和作战空间感知等领域,是美国战略战术作战与防御系统的重要组成部分,对国防军事领域具有关键支撑作用。文章根据公开资料,在对SBIRS GEO-3卫星的任务、技术指标和总体能力进行分析的基础上,对其构型设计与特点以及应用的新技术等进行分析和总结,以期为我国的高轨遥感卫星构型设计提供启示。

摘要：球面并联机构具有结构简单,工作空间大等优点,并广泛应用于医疗、航天、机器人等领域。构型综合是进行机构创新设计的基础,利用螺旋理论的知识对由平面低副构成的三支链球面并联机构进行构型分析,并基于雅克比矩阵得出构成球面并联机构的两个必要条件。并具体给出2R1P型三支链球面并联机构的9种形式,选取其中的3种给出建模实例,通过自由度的计算验证机构构型的可行性,为球面并联机构的应用提供选型基础和球面并联机构的结构创新提供参考。

摘要：变胞机构的英文首创是'Metamorphic mechanisms'。这一概念借用了生物学中'Metamorphosis',即变形、变拓扑态、可生长并进化演化。基于这一基本概念,并结合机构的基本杆组组成原理,首次提出变胞机构具有生物特性的组成原理,定义变胞元与变胞基因,并基于变胞基本单元建立变胞机构生物特性结构模型,分析基因进化引导的构型综合思想。通过分析变胞机构的构态转化特点,讨论变胞源机构及生成方法与过程,得出变胞机构构态演变过程生物学进化特性。深入研究变胞机构在变胞进化生长过程中构型要素的转化方式与蜕化方法,建立变胞机构学具有生物演变特征的机构组成原理及进化构态建模理论。在此基础上结合传统基本机构进化生成变胞机构构型给出分析示例,并基于工作阶段子机构之间进化为变胞机构过程中不同的自由度跃迁结果,对变胞源机构的进化计算分别进行讨论。

摘要：卫星光压分析对于卫星总体设计和姿态控制设计是非常重要的。为提高光压计算的通用性、提高计算效率,给出了一种通用的光压计算方法,开发了光压计算程序。详细讨论了光压计算及其程序开发的理论基础、设计思想,定义了光压计算的计算机分析流程。针对几何表面模型表达、遮挡判断、结果分析等方面进行了阐述,给出了包围球判断、细划面元、地影判断等方法。最后完成了光压分析程序代码编制,给出了实例与分析。