具有远程运动中心(Remote motion center,RCM)的手术机器人在微创手术(Minimally invasive surgery,MIS)领域起着至关重要的作用。综合考虑双平行四边形和双同步带RCM机构的优缺点,提出基于单同步带、单平行四边形的新型远心定位机构。基于Adams和SimMechanics分析新型RCM机构末端不动点的精度和运动空间。仿真结果表明,新型RCM机构在满足手术所需运动空间的基础上,具备更高的不动点精度,机构简单紧凑,稳定性较好。

介绍了几种常用机构运动分析的方法及特点,重点阐述了以Solidworks和SimMechanics为工具,通过机构的实体造型、建立机构模型、设置各模块参数及仿真参数等环节,对摆动导杆机构和曲柄摇块机构在给定驱动力下的运动性能进行分析与仿真,绘制了机构关键点的运动特性曲线,得到了机构运动的仿真动画。指出这种机构运动分析方法的简捷、快速、准确,为实际工程应用提供了一条便捷之路。

通过Solidworks为三维建模软件，快速建立了三指机械手三维实体模型。阐述CAD模型建立后，导入SimMechanics仿真的方法。通过机械手在SimMechanics中的仿真，得到其仿真动画，研究其运动学特性。仿真流程的建立将为后续轨迹优化算法设计、动力学分析研究，提供仿真和验证途径。

基于所设计雨刷器的系统结构,利用Solid Works对雨刷器机构进行实体三维建模,并联合Matlab中的Simmechanics模块集对雨刷器进行运动仿真,获得了雨刷器机构中关键部位的运动规律曲线和机构的仿真动画。阐述了这种分析方法的简便、快捷、准确的优点,为雨刷器的结构改进及性能优化提供了新方法。

为解决五自由度机械手的正反解问题,基于D- H针对5 R机械手进行坐标建模并确定其连杆参数,根据齐次矩阵的坐标变换得到正运动学方程,利用代数法求出逆解方程.求五自由度机械手的逆解时,逆解的多解问题是正反解研究中的重难点对象之一.为进一步解决逆解的求解问题,得到的逆解方程后,在simmechanics导入建好的机械手模型进行正反解的仿真和验证,针对五轴机械手的逆解存在多解的情况,在此基础上进行逆解的合理分析和研究,最后利用matlab对逆解程序进行验证和仿真.最终通过对实际工况的分析,对关节角度运动范围的限制,将多解分为可选择的8种情况.对于实践中机械手逆解的多解问题,提供了有利的方案.

基于所设计雨刷器的系统结构,利用Solid Works对雨刷器机构进行实体三维建模,并联合Matlab中的Simmechanics模块集对雨刷器进行运动仿真,获得了雨刷器机构中关键部位的运动规律曲线和机构的仿真动画。阐述了这种分析方法的简便、快捷、准确的优点,为雨刷器的结构改进及性能优化提供了新方法。

针对变量马达-发电机-超级电容型的挖掘机动臂能量回收装置,以Matlab/Simulink为平台,结合Simscape模块建立仿真程序,代替真实的实验系统进行电机和发动机联合工作控制策略设计的任务,以简化实验,降低研发成本。以Simmechanics实现挖掘机动臂动力学特性模拟,以embeddedfunction建立了泵、发动机、电机及能量回收系统等功能子模块,并以信号发生器实现通过负载模拟系统记录的流量和压力数据进行过程仿真。最后通过仿真实验验证了该程序的正确性。

冗余驱动振动台不仅可以提供较大的推力，还可以提高振动台加速度均匀度。冗余驱动电液振动台主要包括机械、液压、控制系统，要对系统的性能和控制策略进行研究，需要对系统各部分进行详细建模。运用Simulink／SimMechanics对机械结构部分建模，采用AMESim对液压激振系统建模，运用Simulink建立控制系统的完整模型，通过各软件之间的接口将系统各个部分联合，建立振动台系统的联合仿真模型，采用机电液联合仿真的方法进行仿真分析，通过与试验结果的对比验证了仿真模型的正确性。

为了研究四自由度的工业机械手运动轨迹提出了利用Sim Mechanics工具箱建立机械手仿真模型。仿真结果表明：可以有效得到机械手的运动参数机械手可以准确执行运动轨迹关节运动快速平稳没有冲击为机械手机械和液压建模提供了一种方便的工具。

针对气压伺服式6自由度并联机器人的特点，首先对气压伺服系统进行建模分析，然后利用SimMechanics对气动6自由度并联机器人的机械模块进行建模，并对并联机器人整体进行气动一机械建模，此建模方法避免了Stewart平台复杂的建模过程。进行仿真分析和实验研究，结果表明：仿真数据与实验结果相符，仿真模型较能真实的模拟6自由度并联机器人的运动，并且气动也能达到伺服控制的效果。