传统6轴机器人的逆运动学求解需要位置信息和姿态信息,针对物体姿态识别困难和不确定性大的问题,提出了一种根据物体位置信息的6轴机器人姿态求解算法。基于机器人灵活性的概念,建立机器人第5轴的服务球模型,离散化机器人末端位置点,得到服务球面上的一系列离散点。在机器人共形几何的基础上,研究离散点与机器人关节角的映射关系,得出机器人在某一空间位置点的姿态集合。根据机器人奇异性、关节避限和关节连续性的综合准则,从姿态集合中选取一组最佳的机器人姿态。在笛卡尔坐标系下进行不同位置点的插补,通过求解不同插补点的姿态,实现机器人不同位置点间的连续运动。结果表明,根据物体的三维坐标信息,可以完成6轴机器人的逆运动学计算,并且计算速度快、准确性高,简化了物体的姿态识别过程,提高了机器人连续作业的效率。

在总结国内外圆度检测技术的发展及研究现状的基础上，提出了基于虚拟仪器采用CCD摄像方式来获取机械零件圆度检测信息的方法。对采集到的零件图片进行图像处理，得到零件的圆度特征信息，从而精确快速的检测出零件圆度误差和相关几何尺寸和形位公差。通过与标准件或设计要求的比较，判断出被测零件的圆度是否合格。实验表明本虚拟圆度仪，非接触测量，速度快，准确度高。

使用丹麦B.K振动噪声分析仪对9件摄影用三脚架进行了动态性能测试和对比分析,主要评价指标为加速度振幅最大值。测试分析结果为三脚架的选用和制造提供了科学的依据,并指出其改进方向。

通过对现有零件尺寸检测不足的研究，将虚拟仪器技术与传统的尺寸检测方法相结合，设计了一种新的尺寸检测仪器——虚拟式尺寸检测仪。通过对各功能模块的设计，实现了既可在线分析又能离线处理的虚拟式尺寸检测。

介绍了网络化虚拟仪器的基本概念,分析了网络化虚拟仪器的结构,提出一套基于.net框架下的Web网络化频谱分析仪的解决方案采用.net组件技术构造用户界面组件、数据服务组件、信号分析组件、数据库连接组件和数据采集组件,根据需要部署到合适的位置,实现远程测试分析.用户可以在远程登录Web服务器,用户界面组件和信号分析组件自动下载到客户端并嵌入浏览器运行,在浏览器中可以进行信号的时域和频域分析.将数据库技术引入网络化虚拟仪器中,实现对信号的存取管理功能.利用网络化频谱分析仪对偏心电动机的振动信号进行了网络测试分析.

转子轴心轨迹是判断转子运行状态和故障征兆的重要依据,为了提高转子轴心轨迹分析的效率和智能化程度,重点研究了基于数学形态学的轴心轨迹图像的预处理方法,基于神经网络的轴心轨迹图像识别方法,在此基础上设计了一种基于虚拟仪器的一体化轴心轨迹分析仪。介绍了仪器的构成与工作原理,完成了仪器的设计与开发,并进行了现场试验,该仪器可广泛应用于各种旋转机械转子的状态检测与故障预判。

为建立一种新型三自由度解耦并联机构(3-CP_aRR)的刚体动力学模型和滑模控制器,详细地阐述了该机构的结构组成;通过运动学约束分析,研究了该机构的运动学规律,揭示了该机构在空间正交方向上的移动完全解耦特性,确定了支链末端转动关节为消极运动副;基于运动学分析的结果,运用Lagrange方程法建立了该解耦并联机构的动力学模型;基于上述分析利用滑模面设计了该并联机构控制器,基于Lyapunov函数分析了系统稳定性;通过实例计算,分析了驱动构件的线速度、驱动力的变化规律,与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了动力学模型的正确性,并验证了滑模控制器的有效性和稳定性。上述研究为该解耦并联机构的样机制作和实时控制系统的研究提供了理论基础。

为研究关节间隙对并联机构动态特性的影响,以3-CP aRR并联机构为研究对象。基于该并联机构的运动学约束,研究了该并联机构的运动学规律,表明该并联机构驱动圆柱副可等效分解为驱动移动副和被动转动副;利用正态分布概率统计模型建立了含间隙转动关节径向和轴向的运动学模型,进而建立了含关节间隙的支链运动学模型;根据关节元素间接触运动学模型,基于Flores接触力模型和修正的Coulomb摩擦模型分别建立了转动关节的法向接触力和切向接触力模型,并基于非完整系统的Lagrange方程法建立了含关节间隙并联机构的动力学模型;通过实例计算详细分析了转动关节间隙对并联机构运动学特性和动态响应的影响;此外,通过与标准正态分布模型参数μ对比,分析了定义关节元素初始接触时的间隙量为μ值时的物理意义。该研究可为其他含关节间隙多体系统的研究提...