为了研究人机携行外骨骼行走过程中多相交替过程下运动学参数的变化规律,基于D-H坐标系对外骨骼建立运动学模型,运用Newton-Euler递归公式计算出行走过程中的运动学表达式。为实现外骨骼与人体的携行运动,通过位移姿态传感器对人体行走过程中各关节参数进行了测量与分析。基于西南交通大学第三代人机携行外骨骼为研究对象,在Adams环境中建立虚拟样机,以人体运动参数为驱动,对外骨骼进行运动学仿真,并以双腿多相交替过程为切入点,对仿真结果进行了分析。结果可为人机携行外骨骼驱动的测控系统提供可靠依据。

以RV减速器为研究对象,建立了RV减速器的三维模型,导入Adams中进行运动学仿真,得到了正齿轮的加速度;利用ANSYS Workbench求解得到RV减速器的固有频率,根据概率统计学分析技术推导功率谱密度函数;最后,将功率谱密度峰值提取后导入ANSYS Workbench的Random vibration模块作随机振动分析。该方法考虑了随机振动因素对机构应力以及安全裕度的影响,为处理RV减速器工作可靠性问题提供了一种新的方法。

针对弧面凸轮行星机构的主要构件外环面凸轮因其超环面的结构所造成的加工难度大、成本高且整机装配精度难以保证的问题,提出一种新型的鼠笼式弧面凸轮行星机构,对机构中的外环面凸轮做了结构改进。新型结构降低了外环面凸轮的加工难度,同时避免了外环面凸轮分体式结构造成的装配精度不高的问题。对鼠笼式弧面凸轮行星机构进行三维建模及运动仿真,经验证,机构运动形式正确。

建立了基于真实气体状态方程的超临界CO_(2)作动过程仿真模型,并以某作动试验系统为例,开展了相应的运动学仿真分析,并与试验测试值进行对比分析,验证了计算结果的正确性。结果表明,通过合理的CO_(2)介质充装量、多路调节阀及其开启时序设计,可以获得满足使用要求的运动参数,实现有效载荷的平稳运动。

针对足式机器人在实现奔跑、跳跃等极限运动时,腿部会受到地面较大反向冲击力的问题,使用仿生学方法以猫科动物腿部骨骼肌系统为仿生对象,通过引入变刚度弹性杆件对闭链连杆机构进行优化设计,设计一种结构简单、能够有效储存地面反向冲击力并将其转化为运动时动能的足式机器人腿部机构;建立数学模型,对变刚度弹性元件进行定量分析,并采用矢量回路法对连杆机构进行运动学分析;建立优化前后两种单腿机构的虚拟样机,使用MATLAB软件设计控制系统

针对意外伤害及脑卒中等造成的手部运动功能障碍问题,设计了一种新型手部康复机器人。重点介绍了三个模块化的执行机构和串联弹性驱动器的设计。利用解析法分析机器人的运动学特性,得出其运动学方程。然后通过图像处理技术得到了食指屈曲/伸展的运动轨迹,并将采集到的关节轨迹应用到运动学中,得出康复机器人的各个驱动关节的输入,并进行SIMULINK仿真验证。仿真结果证明该康复机器人整体结构设计合理,运动学模型正确,能够满足手部康复需求,同时也为后续康复机器人柔顺性控制提供了理论依据。

为了解决陪练员发球不精准、陪练员工作量大所导致的羽毛球运动员训练效率低等问题，提出了一种羽毛球训练机，分析了其发球原理。利用多体动力学仿真软件Adams，进行了运动学仿真，并建立了羽毛球训练机发球机构的参数化模型，分析了特征点在发球过程中行程的变化，并以发球机构中滑块行程最大为优化目标，对影响羽毛球发球杌发球性能的关键参数进行了优化设计。优化结果表明，发球机构的发球性能得到了大幅的提升，并满足专业运动员和羽毛球爱好者的训练要求，为羽毛球训练机的总体结构设计与研究奠定了基础。

飞机顺利地通过狭窄通道是解决飞机安全灵活进出机库以及在航母甲板上牵引和停放更多飞机的关键问题。提出一种小型遥控无杆牵引车结构框架。它通过改变夹持举升机构在牵引车车身的相对位置,使前起落架与机身结合处中心点和牵引车后驱动轮轴线中心点重合。这种设计可以减小转弯时翼尖轨迹半径,进而降低转弯时磕碰的风险。在ADAMS中进行仿真,将本设计与传统设计情况作了对比研究。以翼尖扫过的半径和前起落架转过的角度两个参数作为评价指标,验证了本设计的优点。

对一种通过钢丝绳传动的五自由度柔性驱动机器人进行结构设计与分析，建立D—H坐标参数模型，进行正运动学分析计算。并用MATLAB中的机器人工具箱Robotics Toolbox进行运动学仿真实验，对正运动学计算进行了验证。实验表明，柔性驱动方式在机器人结构设计中具有可行性和优越性。用RoboticsToolbo×在机器人运动学分析仿真中可以方便、快捷、准确地获得机器人的参数模型和运动学计算结果。

内曲线径向柱塞液压马达在工程机械得到了广泛应用。该文结合该液压马达的运动原理,在Pro/E平台下对其虚拟样机进行了设计,重点对该液压马达的运动特性和配油特性进行了分析和研究。在Pro/E基础设计模块下对其主要零部件进行了建模,在Pro/E机构运动仿真分析模块下对其进行了虚拟装配和运动学仿真,并在Pro/E动画模块下动态仿真了其液压系统的配油方式。