基于變胞副阻力梯度的變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法.pdf

1、變胞機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)學(xué)研究的一個(gè)新的領(lǐng)域，它的提出給機(jī)構(gòu)學(xué)帶來了新鮮空氣。變胞源機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度，變胞機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中需要多個(gè)變胞副的約束來保證運(yùn)動(dòng)的確定性以及時(shí)序要求，而變胞副是通過約束兩構(gòu)件之間的阻力來實(shí)現(xiàn)作用的，所以有必要對(duì)多個(gè)變胞副之間阻力關(guān)系進(jìn)行研究，本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　首先，歸納了實(shí)現(xiàn)構(gòu)件在非主動(dòng)控制條件下實(shí)現(xiàn)合并與分離的方式，也就是變胞方式主要包括:力變胞，幾何變胞，組合變胞等。利用這幾類的變胞方式，分別針對(duì)轉(zhuǎn)

2、動(dòng)類變胞副和移動(dòng)類變胞副設(shè)計(jì)出多種變胞運(yùn)動(dòng)副，并分析了單個(gè)變胞副相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中阻力的變化趨勢(shì)。
　　其次，分別分析了兩個(gè)典型的變胞機(jī)構(gòu)，2自由度5桿機(jī)構(gòu)和3自由度6桿機(jī)構(gòu)。通過變胞源機(jī)構(gòu)與各構(gòu)態(tài)機(jī)構(gòu)的拓?fù)鋱D分析，運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)狀況分析，得到構(gòu)態(tài)變換過程中多個(gè)變胞副阻力變化狀況，證明了變胞副阻力梯度的存在和阻力之間應(yīng)當(dāng)滿足的原則等，建立了一種阻力梯度的求解方法。每一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的變胞副應(yīng)當(dāng)滿足最小阻力原則，并且在運(yùn)動(dòng)過程中其余變胞副的約

3、束狀況不得發(fā)生改變，從而才能夠滿足任務(wù)時(shí)序要求和運(yùn)動(dòng)的確定性，為變胞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。
　　最后，基于前面得到的變胞副阻力梯度原則，對(duì)于一個(gè)已知的工作任務(wù)，建立了一種變胞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證和動(dòng)力學(xué)仿真驗(yàn)證。首先將工作任務(wù)進(jìn)行動(dòng)作分解，分解動(dòng)作能夠通過一類基本機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，所有分解動(dòng)作對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)就能夠組成一個(gè)方案組合，通過一系列的篩選和機(jī)構(gòu)的綜合，能夠得到變胞源機(jī)構(gòu)。通過運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)，構(gòu)態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)序，變胞副類