以RV减速器为研究对象,结合其结构特点和传动原理,建立系统动态传动误差的数学模型并进行求解。建立RV减速器三维装配模型,导入ADAMS仿真软件。利用MATLAB中的New-Mark法计算仿真得到的输出速度,获得减速器传动仿真误差,并进行频谱转换,与数学模型计算的结果进行对比。搭建RV减速器传动误差的测试实验平台,测量RV减速器的传动误差。通过对比实验结果、仿真结果、数学模型计算结果,验证了仿真模型和数学模型的准确性。

对水陆两栖复合腿机器人进行运动仿真及能耗分析。设计一种弧形腿与桨结合的两栖六足机器人,研究其地面三角步态行走机制,提取腿部转动关节运动模型。分析机器人能源消耗组成部分,简化得到其单周期能耗计算模型。构建9种不同腿长参数的机器人三维模型,在ADAMS软件中设置规划的转动关节轨迹,实现运动仿真。提取仿真后的电机力矩,计算一周期的能耗并进行分析。结果表明:适当减小机器人腿长参数可提高能源利用效率,这对提升腿式机器人整体性能具有一定的参考意义。

为满足定制化木门生产线的要求,设计一种通用程度高、吸附性能好的真空吸附装置。分析真空吸附装置的结构和原理,完成机械结构和吸附系统的设计。对木门的吸附过程进行理论分析;利用ANSYS对真空吸附装置进行有限元分析;对木门的堆垛过程进行运动仿真分析。求得吸附木门所需的最小理论吸力;得出吸附50 kg木门时真空吸附装置的应力应变情况及吸附装置的前6阶模态;得出堆垛过程大臂、小臂、真空吸附装置的位移、速度等特性曲线。结果表明:真空吸附装置最大应力小于材料的屈服强度,且变形较小、结构稳定,但吸附装置的最大固有频率接近机器人电机的回转频率,易产生共振。通过仿真模拟木门堆垛机器人的运动情况,并获得运动特性参数。研究结果为定制化木门生产线实际作业提供参考。

针对四自由度水下机器人操作机械手进行了运动学和动力学建模与控制研究。对水下机械手的结构进行了系统设计,并运用齐次变化法和牛顿-欧拉方法分别对其进行逆向运动学和动力学的理论分析。运用MATLAB进行了相关的运动仿真,验证了结构设计的合理性。对机械手控制系统进行相关研究,通过对控制方案以及信号传递与转换进行分析与设计,实现了对机械手的运动控制。

针对复杂曲面零件的无损检测,设计了一个五自由度的超声波检测机械手,并利用Pro/E软件对此机械手进行了三维建模及运动仿真。

采用UG NX机构运动仿真模块Motion进行机构仿真分析,可以极其方便地对机械设计方案进行模拟、验证、修改、优化,彻底改变了传统机械设计方案需要组织研究团队进行复杂的设计计算,一旦熟练掌握了此方法,就可以在短时间内给出完整且具有说服力的机械设计方案,大幅度提高了工作效率。

参数设计和虚拟样机技术是当前为减少设计失误、提高设计效率而提出的一种先进方法。文中针对具体产品,提出了结合实体造型、参数设计与仿真的虚拟样机设计的一体化设计方法,并完成了通气箱焊接工装的一体化设计。

针对渐开线二齿差行星减速装置易产生各种干涉，计算比较复杂等问题，根据多刚体接触动力学理论，建立了二齿差行星减速装置的物理模型，利用ADAMS软件对二齿差行星减速装置进行了动力学仿真分析，根据冲击函数方法，计算齿轮啮合力，通过模拟运动仿真和绘制仿真结果曲线，得到了二齿差行星减速装置无干涉现象，输出的角速度和啮合力在合理范围之内，设计比较合理，为二齿差行星减速装置的有限元分析，参数化设计和优化设计提供了依据。

使用Inventor软件完成了台虎钳各组成零件三维实体建模和虚拟装配。利用表达视图、驱动约束和InventorStudio模块制作了台虎钳拆装动画和运动仿真动画,形象地模拟出台虎钳的实际装配和工作过程。台虎钳零部件的三维设计可以为其他产品的虚拟设计提供参考。

依据液压双流驱动履带车辆的工作原理，设计了一套与传动变速箱匹配的、能够采用方向盘控制的操纵控制机构，然后在CATIA平台上对机构进行三维实体建模，并在三维模型上对该机构进行运动模拟仿真。运动模拟仿真结果表明，控制机构达到了设计的要求。