平面四杆和五杆可调机构分析与综合研究

发布时间：2020-05-21 01:54

【摘要】：在自动化生产中，往往要求机器实现几个可供选择的任务，以便机器具有较广的适用性。在这种情况下，可调机构就比机器人有更多的优点，比如可靠性高、精确度好、容易操作和维修、以及能量消耗少等。这些特性使得可调机构具有了广阔的应用前景。本文以平面可调四杆、五杆机构为主要研究对象，应用Groebner基及人工神经网络等方法对平面可调四杆、五杆机构的位置分析，刚体导引综合，轨迹综合以及动力学分析进行了研究。 应用Groebner基方法研究了各种结构型式的两自由度平面五杆机构的位置分析问题，该法通过对变量的排序，建立多项式对的集合，求S-多项式，约简等运算，将原方程组化为与其等价的三角化方程组，得到封闭形式的解析解。本文研制的软件可以适用于各种结构形式的平面两自由度五杆机构位置分析进行符号求解，并研究了输入参数和可调节的构件几何参数对输出构件位置的影响规律。 提出了一种实现平面四杆可调机构多任务刚体导引综合的方法，刚体导引综合是设计一个机构，使其连杆平面能顺利地通过给定的有限相离位置。并导出了相应的位置综合方程，进行了符号法的求解，获得了全部解。分析了任务数目，未知变量和方程组数目之间的关系。通过调节连架杆的杆长，可以实现不同轨迹的刚体导引综合。 提出了一种基于BP网络的多轨迹平面四杆可调机构综合的方法。轨迹综合机构是指能使连杆上某点沿着某一给定轨迹运动的平面连杆机构综合。讨论了任务数目，未知变量和方程组数目之间的关系。该方法避免了繁琐的符号推导，减少了工作量。将理想结果和实际结果比较，表明利用该方法进行可调机 四川大学工学硕士学位论文 构的轨迹综合具有较高的精度。 应用Kane动力学方法对平面可调五杆机构进行了动力学分析，建立了平 面五杆机构的动力学解析模型。并研究了构件几何参数和物理特性对广义驱动 力矩的影响规律。在此基础上，，应用BP神经网络对可调五杆机构逆动力学模 型进行了辨识，将整个动力学模型系统分为三个子系统，分别采用BP神经网 络系统对广义质量矩阵、向心力哥氏力矩阵和重力矩阵进行学习，求解得到可 调平面五杆机构的逆动力学模型问题。与动力学的模型法相比，该方法避免了 繁琐的符号推导，减少了工作量。 关键词:平面可调机构位置分析刚体导引综合轨迹综合 动力学分析Groebner基方法计算机符号处理技术 人工神经网络
【图文】：

.1绕直角坐标轴旋转的刚体旋转矩阵图2.2表示固连在旋转刚体上的一个定长向量绕z轴的旋转。向量v在位移前后的所有分量都是相对于固定的x一轴参考系来度量的。考察图2.2，可求得向量v在旋转之后的分量
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH112

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 王冬梅;基于知识的计算机辅助机构设计支持技术研究[D];四川大学;2006年

相关硕士学位论文 前1条

1 刘怀广;平面受控低副五杆机构虚拟设计系统的研究[D];武汉科技大学;2007年

本文编号：2673549