以自主研发的混联码垛机器人为研究对象,介绍了以2(2-RPR)并联机构为基础的新型码垛机器人的结构特点,并对其进行运动学分析。基于运动学分析的结果,对码垛机器人的误差来源进行分析,利用摄动法建立了广义坐标偏差对机器人末端位姿影响的误差模型,利用MATLAB软件对误差模型进行仿真分析,进而验证误差模型的正确性并为后续的机器人误差补偿或主动控制提供参考依据。

提出了一种操作空间粗插补与关节空间精插补相结合的插补算法,用于五轴联动混联机床刀尖点运动轨迹的修正。该算法首先在操作空间进行粗插补后得到双摆头的摆动角度和动平台的位置,然后反解到关节空间进行进一步精插补得到各杆长变化曲线,从而控制刀尖点的运动轨迹。通过对五轴联动混联机床进行运动学分析,得出机床的正反解方程。对提出的插补算法在MATLAB中进行仿真验证,仿真结果表明了插补算法的有效性。

参考Tricept并联机构,将其动平台替换为一种复合球铰,形成新型3UPS_UP并联机构。分析了该机构的结构模型,并着重介绍了复合球铰的结构及特性。由于复合球铰的特殊结构,不便考虑动平台的姿态,所以将球心设为参考点,可以简化该机构的运动学求解过程。列举了该机构的主要约束,并分析采用的工作空间搜索原理,运用MATLAB分析得到该机构工作空间的三维边界图以及部分截面图。介绍了空间体积的计算方法,并定量分析了主要结构的尺寸与工作空间的关系,为改善该并联机构性能及进一步研究奠定了基础。

蓄能机组的机械刹车系统的性能影响着机组的可靠性,隔膜式蓄能器可以吸收机械刹车液压系统的冲击力并实现系统的自动复位。本文介绍如何合理选择蓄能器的工作参数,以提高机械刹车系统的性能。

以一种附加双冗余驱动的三自由度并联机床为研究对象,建立其位置反解方程,求得速度雅克比矩阵。讨论影响工作空间大小和形状的约束条件,利用极限边界搜索法得到冗余驱动在不同位置时的工作空间,并分析了不同截面上的工作空间边界。仿真结果表明：与具有一个冗余驱动的机床相比,该并联机床工作空间的顶部和底部得到了扩大和填充,更加规整,能够满足对大型工件加工的要求。研究结果对该机床的实际应用具有一定的参考意义。

以两个冗余驱动的并联机床为研究对象,建立机床的运动学模型,得到机床的雅克比矩阵,并对机床进行灵巧度分析。利用雅克比矩阵建立了3个影响机床灵巧度的指标,即可操控性、条件数和最小奇异值,通过这3个灵巧度指标定义了综合灵巧度系数这个评价指标。最后采用MATLAB进行仿真分析,得到不同位置的灵巧度分布情况,为机床的优化和轨迹规划奠定了一定的理论基础。

以三平动非对称(3-2SPS)并联机床为研究对象,着重研究冗余直线滑动和冗余圆弧滑动两种冗余滑块对机床工作空间的影响。对机床建立坐标系,确定两种滑动方式中冗余滑块的位置坐标,在同一坐标系下建立两种不同冗余滑动方式并联机床的位置反解模型,得到机构的反解运动方程,设置机床运动的约束条件,利用MATLAB软件对两种冗余滑动方式下并联机床的工作空间进行仿真,比较分析两种冗余滑动方式对机床工作空间的影响。

以三平动非对称冗余驱动（3-2SPS）并联机床为研究对象,对该机构进行运行学分析,在此基础上以矢量微分法建立包括球铰铰链点、伸缩杆杆长、冗余线性模组的位置和方向向量在内的48个结构参数的误差雅可比矩阵,并在MATLAB中计算得到各误差源对机床动平台末端位姿的影响。建立基于运动学逆解的标定模型,并用Gauss-Newton非线性最小二乘法求解出机构48个结构参数的实际值,通过MATLAB仿真验证了标定算法的有效性。研究结果为3-2SPS非对称冗余驱动并联机构的实际应用提供了理论依据。

以3-(2SPS)型并联机床为主要研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,在此基础上首先建立机床坐标系,求得力雅可比矩阵和并联机床刚度矩阵,利用MATLAB编程,得到3种工况下并联机床的仿真刚度随动平台位置的分布规律,再利用ANSYSWorkbench软件对机床进行有限元分析,在同样工况下得到机床的整体位移云图及有限元仿真刚度,结合两种分析结果,证明了仿真结果的有效性,为机床后续的优化以及良好的动态性能奠定了基础。