以一种三自由度并联机构为基础,分析其位姿误差并提出补偿误差的方法。首先根据并联机构的正解方程建立并联机构的误差模型,再根据误差模型对并联机构的位姿误差进行仿真分析,最后通过粒子群算法,在动平台、定平台和连杆的规定误差内找到合适的解,以补偿并联机构的位姿误差。通过分析可知,并联机构的位移误差对其位姿影响较大,转角误差影响较小。通过对位移误差的补偿,并联机构沿YA和ZA方向的误差显著降低。

针对包装生产线上盒体粘接工序,提出了一种2-PSR/PUPR并联机构,用于解决生产线上半成品的上胶问题。首先基于螺旋理论对机构的自由度进行计算,分别使用封闭矢量法和D-H法进行机构的位置逆解分析。其次在MATLAB中输入数据运行程序得到可达工作空间。最后给出了盒体上胶的实例分析,证明了机构的可行性。

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。

针对人们在提升重物中无法提供足够的力量,对可依附于人体的助力装置的迫切需求,提出了一种刚柔耦合的可穿戴式肘关节助力机构,为人体在提升重物过程中提供助力;解决目前传统的刚性机构笨重而不灵活,柔性机构在支撑人体质量方面有困难的问题。对机构的构型和特点进行了分析;基于螺旋理论进行了自由度计算,采用封闭矢量法进行了位置分析;运用Matlab绘制了柔索长度变化曲线图和柔索拉力变化图,得到了不同角度下的柔索长度值和拉力值;绘制了工作空间图,得到的工作空间内部连续,验证了运动学理论的正确性。该刚柔耦合肘关节助力机构运动性能良好,能够进行肘关节助力。

提出了一种用于苹果加工过程中的分拣和装箱的2-CRR/UPU并联机构。建立2-CRR/UPU并联机构的运动螺旋矩阵,通过螺旋理论对其进行了自由度分析,采用修正的Kutzbach-Grubler公式进行验证;通过机构中的几何关系,求解该机构的位置逆解,推导出该机构的Jacobian矩阵并对其进行了速度分析;通过三维动态搜索法求解该机构的工作空间;根据Jacobian矩阵对机构奇异性进行分析,获得灵巧度指标在工作空间中的分布规律。该2-CRR/UPU并联机构能够进行三平移运动,且运动稳定,能够满足苹果分拣装箱时的动作要求。

为实现挖掘机动臂-斗杆机构的改进,对该机构的运动轨迹进行研究分析.利用坐标变换矩阵法建立了挖掘机动臂-斗杆机构的数学模型,推导出了机构运动轨迹的一般表达式,对特定条件下的轨迹表达式作了进一步推导,结合该机构的实际运动情况对结果进行相应地分析.最后,利用M atlab软件对上述推导结果进行了仿真验证.仿真结果表明仿真所得轨迹曲线与表达式结果相符,可以作为混合驱动可控机构应用于挖掘机动臂-斗杆机构的基础.