摘要：为了研制面向精密工程的微动角位移机构,采用旋量代数分析了3-HSE和3-HSVR三螺旋角位移机构的自由度和约束模式。分析表明,基于"不共线三点确定一个平面"设计的角位移机构存在欠约束和欠确定运动问题,由此导致机构的位姿和运动具有不确定性。因此,提出了双螺旋式精确约束二自由度角位移机构。这种机构在自然状态下采用六点约束,具有确定位姿;在输入状态下自由度数等于输入数,具有确定运动。采用矢量运动变换方法证明了机构在不同输入模式下的姿态调整原理并利用机构运动几何关系分析了机构灵敏度,结果表明,该角位移机构灵敏度优于0.83μrad。这种角位移机构仅采用两个螺旋支链,结构简单、位姿和运动确定、稳定性高,可用于两个自由度的姿态调整。

摘要：根据精确约束设计原理对其典型的结构形式——运动学支承的概念、设计原则作了分析介绍。应用上述理论,设计了3种适用于惯性约束聚变(inertially confined fusion,ICF)装置中大型反射镜组件的运动学支承样件,并对其进行了理论分析和重复定位精度试验及相关力学性能试验验证。

摘要：精密机械运动学结构设计方法以自由度和约束的视角统一处理机械设计问题,是重要的机械设计方法之一。文中综述了运动学设计的发展背景及最新进展,主要包括精确约束的概念、基本方法、自由度约束拓扑理论及其在柔性机构构型综合方面的应用。这些新进展有助于设计师设计出新型机械装置,具有很好的应用前景。

摘要：针对ICF装置中大口径反射镜等光学元件快速更换和精确定位的要求 ,采用精确约束理论设计了Kelvin运动支承 ,建立了几何参数矩阵对结构的定位精度进行了理论计算 ,分析了产生误差的原因并对结构进行了改进 ,采用激光客观散斑法对样件的定位精度进行了测试 ,试验数据统计表明结构重复定位精度 (± 3σ) ;平移± 6 .2 μm ,转角± 2 .3″。