针对并联机构在柔性装配与打磨等场合的应用,分析设计了一种新型6-DOF耦合并联机构。基于螺旋理论设计了机构支链,并以提高机构刚度和降低运动惯量为目标对支链机构进行了优化设计。对该耦合并联机构按照固定原则对其进行解耦分析,得到了机构的运动性质和等效运动方式,并利用修正的G-K公式验算了该机构的自由度数目。最后,制造了该耦合并联机构的样机,对其进行了运动控制实验。实验结果表明了该机构构型的合理性与实用性。

针对目前硬岩掘进施工遇到的岩爆问题,设计了一套用于替代目前人工清渣、能较好地在狭窄工作空间内进行较大范围工作的6自由度自动挖掘设备。具体设计为在传统挖掘机械的基础上增加了两段伸缩臂结构以及回转臂结构,通过对机械臂进行运动学建模设置各杆长及各关节变量。该设计克服了可操作空间狭小和对前期支撑隧道的支护工字钢的保护问题,扩展了在狭窄空间中传统挖掘装备的工作空间。文中阐述了挖掘设备整体结构以及运动学建模过程,利用蒙特卡罗法在随机数应用中的特点对此设备的工作空间进行了仿真,同时对其关节参数进行了反解求证,得出的结果符合预期关节可操作范围。该清渣装置较高地提升了清理岩爆带来的石渣的工作效率,可减少硬岩隧道掘进的施工成本。

提出了一种应用于大口径、长焦距反射光学系统的光学件装调装置的设计方案,并进行了研制和应用.该设计方案采用具6自由度的装调装置.通过对该装置的精度、稳定性、灵敏度的测试和实验应用,能够满足光学系统装调的需要,可以看出该装置是该光学系统装调不可缺少的设备,结果表明对光学系统的像质影响很小.因此,通过精密的调整机构来完成6个自由度调整显得尤为重要.本文从满足装调精度要求的角度出发,对该装置的组成、工作原理、系统布置进行详细介绍.

重点探讨了弹性板簧导轨在微动工作中的应用．其目的是获的结构简单、运动精度高的多自由度微动台，微动台的基体是各部分相互间均以两组板簧导轨联接而成的整体式结构，微动台在X、Y、Z方向的线位移和绕X、Y、Z轴的角位移是由相应的微位移器产生等值同向或等值反向的推力来实现的，而位移量的大小可通过位移传感器测得，并可进行闭环反馈控制以确保相应微位移器产生等值位移．弹性板簧结构简单，无原理误差，且导轨的几何参数误差为系统误差，可以修正补偿，从设计原理上可保证微动台在各个方向的运动独立，避免相互的耦合．

以并联6自由度电动平台为研究对象，针对各电动缸之间的强耦合性及外负载扰动的不确定性，提出一种基于小脑神经网络（CMAC）滑模控制策略，充分利用CMAC响应速度快及滑模变结构控制（SMC）抗干扰能力强的特点，以解决传统控制方法鲁棒性差的问题。通过位姿和动力学分析，讨论了影响6自由度电动平台动态特性的关键因素，并以此进行了仿真训练和耦合性实验。结果表明，电动缸的实际位姿能准确跟踪预定轨迹，说明CMAC滑模控制可有效解决电动缸之间的强耦合问题。

在铸型装配阶段,为了保证多工序铸型装配质量,需要检测工具辅助铸型装配,实现装配过程实时检测。文中基于九交矩阵理论描述铸型中砂芯间拓扑关系,实现检具的拓扑检测功能,结合空间6自由度理论,保证检具检测理论上的科学性以及检测结果的稳定性。在多工序分步装配过程中,为面向多部件检测对象的组合检具的研究与开发提供理论依据。