针对医用手术器械臂操作范围受限的问题,提出了一种基于4RRRR⊥对称正交并联连杆机械臂冗余驱动的3自由度手术器械臂平台。采用矢量封闭环方法推导出平台运动学方程,并根据各杆位置约束,使用数值搜索的方法分析计算了该平台的工作空间。在此基础上,运用Matlab完成了该平台的运动学正逆解数值仿真,通过正解验证逆解算例表明,误差精度可达10-8数量级;同时,运用Adams进一步对平台运动学逆解进行仿真,验证了其正确性。在实体样机上进行了实验验证,实验数据表明,基于平台运动学方程控制的平台位置误差为±1 mm、姿态误差为±1°。仿真和实验表明,基于该并联机械臂驱动的机构作为手术器械臂位置调整平台,可有效拓展手术器械臂操作空间的动态调整范围;运动学方程也为该类冗余并联机构后续的动态控制方法研究提供了重要的参考依据。

开、收卷机是金属板材生产线的重要组成设备,开、收卷机上卷绕的板材卷径是一个不断变化的值,实时准确地获取卷径,是生产线开、收卷段张力稳定的前提。使用软件滤波方法获得卷径实时值,无附加的硬件设备,直接使用各电机码盘采样值计算,成本低、响应能力良好,是一种广泛应用的卷径估算方法。惯性滤波是一种较为优良的滤波方法,较常见的限幅滤波方法,能大幅提高估算值的准确度,使生产线良好稳定运行。

表面粗糙度是影响凸轮的耐磨性、配合的稳定性、疲劳强度的关键因素,因此提高凸轮表面粗糙度至关重要。对切屑的厚度进行了假设,考虑了特定磨粒形状对凸轮表面粗糙度的影响,研究了凸轮粗糙度、砂轮转速、凸轮轮廓曲率、磨削点速度、磨削余量之间的关系,推导出凸轮表面粗糙度的数学模型,模型包括了砂轮线速度、曲率半径、磨削点线速度、磨削余量、砂轮相关系数、凸轮轮廓相关系数,这使得粗糙度模型可应用于不同的磨削条件。在数控非圆磨床上,根据X-C磨削凸轮模型加工某型号凸轮,磨削结果证明所推导的凸轮粗糙度模型是正确的。