为提高可分离式护理床椅的舒适性与稳定性,设计了一种新型单自由度八杆起背机构。首先,结合人机工程学,以背部滑移量及滑移速度为参数,验证了腰背结合型背板相比传统单板型背板的起背运动更加符合舒适性的要求;其次,建立起背机构的运动学模型,并基于Adams软件对机构进行参数化建模,分析了各部件对起背过程中背板最大角加速度变化的灵敏度,以背板角加速度最大值最小为目标对机构关键尺寸进行了优化;然后,根据优化结果,应用SolidWorks建立机构的三维模型,并使用Adams与Workbench联合仿真,验证了机构的强度合理性;最后,制作实物样机,验证了机构的可行性。

提出了一种用于并联机床领域的4-CPS/UPU并联机构。基于旋量理论,建立了该并联机构的运动和约束螺旋系,该机构具有5个自由度,可实现三移两转功能;通过修正的K-G公式对其自由度进行了验证;进一步分析了并联机构的位置正逆解、工作空间;运用Adams软件对其进行了仿真分析。该机构工作空间连续,形状近似四棱台,规则对称,无空洞,且仿真得到的位移和速度曲线光滑,表明该机构具有良好的运动性能。研究结果为其在并联机床领域的参数化设计提供了一定的理论基础。

为了保证踝关节康复训练的效果和安全性,设计了一种基于3-UPRU/S并联构型的踝关节康复机构及其脚部固定与快放组件,并对其运动性能与训练规划进行了研究。考虑到踝关节生理回转中心与机构转动中心不重合的影响,应用Adams软件建立了康复机构的脚踝虚拟模型,并利用角速度规划的方法对S型与T型角速度曲线进行优化,得到了一种更优的训练规划;通过逆运动学仿真,得到机构各促动器的位移数据,并使用样条拟合确定了各促动器的驱动函数;通过原理样机试验,进行了实际工作角度与训练规划的验证。结果表明,优化后该康复机构1个周期内增加了约12%的匀速训练时间,并减少了约47%的角速度波动;该训练规划能够提高踝关节康复的效果以及安全性。

针对颈椎病患者的颈部牵引康复训练,提出了一种混联式(2-PUR/UPS)&R颈椎康复机器。该机器具有3R1T共4个自由度,符合人体颈椎的活动度要求;通过对该机器的运动学性能分析,验证其是否可以应用在人体颈椎康复领域。首先,利用螺旋理论和修正的Kutzbach-Grvble公式对机构的自由度进行求解和验证;其次,通过求解机构的位置反解,得到机构的杆长,编写求解工作空间的程序,利用数值搜索法得到机构的工作空间;最后,通过Adams软件对该机构进行了仿真分析。结果显示,该机构能够达到颈椎活动所需的范围,其中,前倾后仰为-55°~35°,左旋右旋为-52°~52°,左右侧屈为-45°~45°,能够为颈椎病患者提供牵引治疗。

圆环链链条是刮板输送机最重要的组成部分,其运动特性直接影响刮板输送机的输送功率和效率。以SGZ 1000/3~*1000刮板输送机的链轮链环为研究对象,分析了重型刮板输送机圆环链传动的特点。采用SolidWorks软件对圆环链传动系统建模,运用Adams软件对链轮链环在不同工况下的啮合过程进行运动学和动力学仿真,分析了不同工况对刮板输送机圆环链传动系统的影响。结果表明,圆环链的变形和载荷的波动导致平环在啮合接触时发生相对滑动,这种滑动是链窝磨损的主要原因;不同的转速会影响圆环链传动的稳定性;在正常运行状况下,速度保持在1.8 m/s时链条传动较稳定。研究结果可为重型刮板输送机圆环链链条的优化设计提供重要理论依据。

提出一种以3-SPS/UPR并联机构为主体的工作台,用以辅助少自由度机床对工件进行曲面加工。建立3-SPS/UPR并联机构的运动螺旋矩阵,通过螺旋理论对其进行自由度分析,采用修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证;通过机构中的几何关系,采用封闭矢量法求解该机构的位置逆解,并求出该机构的速度Jacobian矩阵;通过三维动态搜索法求解该机构的工作空间;通过Adams软件对该并联工作台进行了运动学仿真。该3-SPS/UPR并联机构能够进行两平移两转动的运动,可提高机床加工效率和加工质量,增大机床加工范围,提高机床的曲面加工的能力。

介绍了两级液压油缸的结构和工作原理,利用ADAMS软件,通过将两级液压油缸分解成两个单级液压油缸,建立了两级液压油缸动力学仿真模型。以某型号汽车为例,进行了液压起竖系统的仿真。

为研究机器人操作臂动态特性的变化规律,提出一种新的机器人控制模型仿真方案。运用三维建模软件建立机器人虚拟样机模型;利用虚拟样机仿真软件ADAMS进行机器人动力学建模和分析。通过2种典型实例验证模型的可靠性,并利用MATLAB和ADAMS联合仿真,对机器人操作臂进行控制研究。仿真结果验证了该方案的可行性,为机器人协同控制提供了参考。

液压挖掘机工作装置的挖掘力是衡量液压挖掘机挖掘性能的重要指标之一，也是挖掘机用户购买挖掘机时考虑的重要因素之一。基于虚拟样机技术的液压挖掘机仿真分析能够真实地模拟该挖掘机工作装置的挖掘力。以某型液压挖掘机（20t级）为研究对象，应用仿真分析软件ADAMS对其工作装置进行动力学仿真分析。通过动力学仿真分析，得到各铰接点处和液压缸的受力情况及相关曲线，从而为铲斗、斗杆和动臂等结构的强度分析提供依据。

采用UG软件建立了液压平板车模型应用ADAMS动力学软件对液压平板车整车动力学模型的典型工况进行了仿真分析分析结果为液压平板车的产品性能评估和改进提供了重要参考依据。