矩阵分析法在机构学中应用的基础研究
发布时间：2020-12-04 19:00
机构是机械设备创新的基石,同时也是机械设备更新换代的源泉。机构学的研究是机械产品发明创造的基础,也是提高国家制造业水平和国际竞争能力的关键。当然,任何技术的进步都离不开数学的支持,同样,机构学的创新与进步跟数学知识密切相关。本文首先对机构学研究中的邻接矩阵法、齐次变换矩阵法和螺旋理论三种矩阵分析方法做了基础性分析工作,分析其各自的优、缺点以及适用范围。并主要以邻接矩阵分析法为例,建立了曲柄滑块摇杆机构运动为分析的数学模型,并求得相关机构的位置方程。为了验证该算法的准确性和有效性,凭借Matlab软件模拟了该机构的主动件在0°-180°转动范围内各构件的动态位移线图,和该机构中关键构件滑块的位移、速度以及加速度的动态线图。研究结果表明:（1）当基于矢量分析法进行机构运动分析受到限制时,可以选择基于矩阵分析法进行机构运动分析。（2）基于螺旋理论的运动分析只需建立惯性坐标系和工具坐标系;而基于齐次变换矩阵的D-H参数法主要的缺陷就是要在每个关节都建立相对坐标系,相比于螺旋理论,D-H参数法较复杂。（3）邻接矩阵法可广泛的应用到含移动副复合铰链机构的运动学分析中,并可应用Matlab对含移动副...
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮机构及其它的应用实例
可通过机械行业对产品的设计水平来体现。作为制造业的灵魂机械设计占的地位不容小觑，机械设计和制造则需要机构学的相关理论来支撑。所以机学成为当今制造行业的理论基础。对机构理论加以研究，对机械产品的创新发至关重要，其发展程度的好坏直接关系到国际竞争影响力。机构学的历史发展过程在我们的实际生活中也有所体现。从远古的简单机东汉时期的地动仪、文艺复兴时期的计时装置和天文观测器到当代的巨型天文测系统；从诸葛亮的木牛流马、达 芬奇的军事机械、工业革命时期的蒸汽机当代的机器人；从百年前莱特兄弟的飞机、奔驰的汽车到现代的飞机和汽车；20 世纪 60 年代的登月飞船到现代的航天飞机和星球探测器，这些机械装备[3]进步都留下了机构的烙印。如今科学技术飞速发展，机构在各个领域，例如现段需要快速发展的加工设备、人类自己完成不了的危险工作等等需要借助高速器人机构实现。例如，最具特色和代表性的 Stewart（一种六自由度的并联机构和 Delta 机构[4]就体现了机构学对现代工业技术发展的贡献。
图 1.4 魔球机构的构态变化上，李端玲教授[13]基于变胞机构的构态变化的矩阵法，并得到了机构学综合的种终态结构形状可由不同的几个初始结学者和邹慧君教授等[14]利用邻接矩阵描研究变胞机构的新道路，为相关研究提戴建生学者与王德伦教授等[15]对空间变出此机构新构态的理论。李端玲等教授[16]基于机构的拓扑理论描，并深一步地分析了适用于变胞机构任懂、结果可靠、准确。[17]
【参考文献】：
期刊论文
[1]MATLAB在矩阵与微分方程教学中的应用[J]. 涂金基,谭宇柱. 数学学习与研究. 2017(07)
[2]基于旋量理论的打磨机器人位置精度分析[J]. 张秀珩,柳洪义,罗忠. 机床与液压. 2016(19)
[3]基于全微分模型的打磨机械臂静态误差分析[J]. 张秀珩,柳洪义,巴鹏. 机床与液压. 2016(15)
[4]矩阵理论在图形变换中的应用[J]. 杜丽美,李艳玲,侯慧玲. 电子测试. 2016(09)
[5]平面四杆机构运动的矩阵分析[J]. 余敏. 高教学刊. 2016(03)
[6]Delta并联机器人运动学分析[J]. 徐官南,张中辉,夏庆观. 机械制造与自动化. 2015(06)
[7]基于旋量理论和Sylvester结式法的6自由度机器人逆运动学求解分析[J]. 李盛前,谢小鹏. 农业工程学报. 2015(20)
[8]旋量理论与CPA技术结合的机器人位置误差标定方法[J]. 张秀珩,柳洪义,罗忠,王菲. 机械设计与制造. 2015(09)
[9]机构学与旋量理论的历史渊源以及有限位移旋量的发展[J]. 戴建生. 机械工程学报. 2015(13)
[10]平面铰链四杆机构的轨迹综合方法[J]. 于红英,赵彦微,许栋铭. 哈尔滨工业大学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]基于旋量理论的Delta并联机器人机械臂动力学分析与仿真[D]. 罗玉坤.中南林业科技大学 2017
[2]平面四杆机构轨迹综合方法及可视化表达[D]. 赵彦微.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于MATLAB的平面连杆机构综合与分析[D]. 徐艳妮.西安科技大学 2014
[4]含复铰有移动副平面链运动分析数学模型的自动建立与求解[D]. 廖爱红.湘潭大学 2012
[5]基于旋量理论的机器人运动学和动力学研究及其应用[D]. 卢宏琴.南京航空航天大学 2007
本文编号：2898088
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮机构及其它的应用实例
可通过机械行业对产品的设计水平来体现。作为制造业的灵魂机械设计占的地位不容小觑，机械设计和制造则需要机构学的相关理论来支撑。所以机学成为当今制造行业的理论基础。对机构理论加以研究，对机械产品的创新发至关重要，其发展程度的好坏直接关系到国际竞争影响力。机构学的历史发展过程在我们的实际生活中也有所体现。从远古的简单机东汉时期的地动仪、文艺复兴时期的计时装置和天文观测器到当代的巨型天文测系统；从诸葛亮的木牛流马、达 芬奇的军事机械、工业革命时期的蒸汽机当代的机器人；从百年前莱特兄弟的飞机、奔驰的汽车到现代的飞机和汽车；20 世纪 60 年代的登月飞船到现代的航天飞机和星球探测器，这些机械装备[3]进步都留下了机构的烙印。如今科学技术飞速发展，机构在各个领域，例如现段需要快速发展的加工设备、人类自己完成不了的危险工作等等需要借助高速器人机构实现。例如，最具特色和代表性的 Stewart（一种六自由度的并联机构和 Delta 机构[4]就体现了机构学对现代工业技术发展的贡献。
图 1.4 魔球机构的构态变化上，李端玲教授[13]基于变胞机构的构态变化的矩阵法，并得到了机构学综合的种终态结构形状可由不同的几个初始结学者和邹慧君教授等[14]利用邻接矩阵描研究变胞机构的新道路，为相关研究提戴建生学者与王德伦教授等[15]对空间变出此机构新构态的理论。李端玲等教授[16]基于机构的拓扑理论描，并深一步地分析了适用于变胞机构任懂、结果可靠、准确。[17]
【参考文献】：
期刊论文
[1]MATLAB在矩阵与微分方程教学中的应用[J]. 涂金基,谭宇柱. 数学学习与研究. 2017(07)
[2]基于旋量理论的打磨机器人位置精度分析[J]. 张秀珩,柳洪义,罗忠. 机床与液压. 2016(19)
[3]基于全微分模型的打磨机械臂静态误差分析[J]. 张秀珩,柳洪义,巴鹏. 机床与液压. 2016(15)
[4]矩阵理论在图形变换中的应用[J]. 杜丽美,李艳玲,侯慧玲. 电子测试. 2016(09)
[5]平面四杆机构运动的矩阵分析[J]. 余敏. 高教学刊. 2016(03)
[6]Delta并联机器人运动学分析[J]. 徐官南,张中辉,夏庆观. 机械制造与自动化. 2015(06)
[7]基于旋量理论和Sylvester结式法的6自由度机器人逆运动学求解分析[J]. 李盛前,谢小鹏. 农业工程学报. 2015(20)
[8]旋量理论与CPA技术结合的机器人位置误差标定方法[J]. 张秀珩,柳洪义,罗忠,王菲. 机械设计与制造. 2015(09)
[9]机构学与旋量理论的历史渊源以及有限位移旋量的发展[J]. 戴建生. 机械工程学报. 2015(13)
[10]平面铰链四杆机构的轨迹综合方法[J]. 于红英,赵彦微,许栋铭. 哈尔滨工业大学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]基于旋量理论的Delta并联机器人机械臂动力学分析与仿真[D]. 罗玉坤.中南林业科技大学 2017
[2]平面四杆机构轨迹综合方法及可视化表达[D]. 赵彦微.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于MATLAB的平面连杆机构综合与分析[D]. 徐艳妮.西安科技大学 2014
[4]含复铰有移动副平面链运动分析数学模型的自动建立与求解[D]. 廖爱红.湘潭大学 2012
[5]基于旋量理论的机器人运动学和动力学研究及其应用[D]. 卢宏琴.南京航空航天大学 2007
本文编号：2898088
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