自然灾害或意外事故发生后,往往需要借助机器人来深入灾难现场探明情况或提供援助。通过参考已经成功应用的轮腿式行星探测机器人结构,针对灾后现场特殊非结构化地形,设计了一种5轮4摆臂结构的新型搜救机器人。通过对关键部件进行参数设计及静力学分析,验证了静态特征的合理性;对越障过程进行数学建模,得出了影响机器人越障高度的因素;对其进行虚拟样机仿真,验证了动态特征的合理性以及数学建模的正确性。最后,通过搭建实验平台,验证了所设计机器人的越障能力。为今后类似的轮式机器人设计提供了理论基础,具有一定参考意义。

提出了一种基于MATLAB间接优化的方法进行电影放映机抓片机构轨迹综合优化设计。对于放映机的重要组成部分——抓片机构建立其数学模型,进而对连杆曲线上的点及机构各参数进行优化,得到机构参数的最优解,从而提高放映机的性能。

为了降低四杆机构实际运动轨迹与理论运动轨迹的误差。采用混合粒子群算法对四杆机构误差函数进行优化,实现四杆机构运动轨迹误差最小化。创建四杆机构二维简图模型,利用向量关系式推导四杆机构运动轨迹点的二维坐标方程式。选择四杆机构优化参数变量,构造误差函数并添加约束条件。采用混合粒子群算法搜索出几何参数最优值,并将最优几何参数导入到Matlab软件中进行误差仿真验证。结果表明,优化前,四杆机构横向和纵向运动轨迹点的平均误差分别为0.588mm和0.618mm,优化后,四杆机构横向和纵向运动轨迹点的平均误差分别为0.314mm和0.304mm,优化前后相对平均误差分别减少了46.6%和50.8%。采用混合粒子群算法优化四杆机构几何参数,能够降低四杆机构在机器使用中产生的误差。

为满足肢体残障者康复训练的需要,研制了一种新型的人机融合性好、模块化设计的肢体康复训练机器人,本体结构主要由上肢康复机构、下肢康复机构、支撑架组件三部分组成;基于下肢运动机理,结合机构运动,建立人机学模型,即平面闭环铰链四连杆刚体模型;在此基础上,对其进行了运动学分析和仿真,推导出下肢关节角度、角速度、角加速度随曲柄角度的变化规律。为使训练过程中下肢关节匀速摆动,建立下肢摆动方程,仿真得到机构曲柄作为原动件时其角速度变化规律,为机构的智能控制提供运动学参数。

通过曲柄摇杆机构为基本机构,运用特殊的关节和四杆机构的演化原理,设计了一种四杆机构演化仪。可在一个装置中完成曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构、曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、导杆机构、双滑块机构等八种四杆机构的运动过程,并且通过各四杆机构之间转换完整的展示了四杆机构的演化原理。基于TRIZ理论进行了四杆机构演化仪的创新设计,完成了整体结构设计。运用复数矢量法对基本机构进行运动分析并使用Adams进行运动仿真,从中获得了机构的精确运动特性。

液压悬挂机构是重型运输车辆的主要承载部件。文章对应用最为普遍的铰接单平衡臂式液压悬挂机构进行了运动学和动力学分析，并指出：由于液压悬挂机构的特性为非线性，因此在使用和设计中应根据具体工况考虑车架挠度对机构的影响，对运动的直线性和轮胎受力均衡性进行优化设计。

针对综合机械化采煤中广泛采用的液压支架的工作特点和运动学要求，利用ADAMS动态仿真软件，采用多刚体动力学建模与大位移、非线性分析求解相结合的方法，对液压支架中的四杆机构进行相关运动学分析，并对构件尺寸进行了优化设计。