天津市自然科学基金(11JCYBJC05600)
- 作品数：7 被引量：38H指数：3
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- 含双驱动支链的2UPS-RPU并联机构雅可比矩阵被引量：1
- 2014年
- 基于旋量理论和李群李代数方法,以4自由度2UPS-RPU并联机构为例,提出了含串联输入支链的并联机构正运动学雅可比矩阵的一种新的推导方法。首先利用指数积公式建立含串联输入支链的位置正解,得出动平台位姿矩阵,根据动平台位姿矩阵列出第2和第3支链对动平台的约束方程,通过对方程组两边微分,得出第1支链关节速度与主动关节速度的映射关系,然后代入第1支链正运动学速度关系式,得出并联机构的正运动学雅可比矩阵。最后,基于螺旋理论建立了并联机构逆运动学的完整雅可比矩阵。为机构的奇异性分析提供了理论基础。
- 冯志友陈晓永
- 关键词：并联机构雅可比矩阵
- 基于正交设计的2UPS-RPU并联机构误差分析被引量：13
- 2015年
- 运用空间矢量环微分法,建立了兼顾位置和姿态两类误差的位姿误差正解数学模型。此误差模型描述了机构末端位姿误差与各误差源之间的显式映射关系,可定量分析各误差源对机构输出误差的影响。分析了机构位姿参数、结构参数在一定范围内变化时的误差变化曲线,为机构结构参数和工作位姿参数范围的选取提供了理论依据。为分析2UPSRPU并联机构在整个工作空间内各误差源对位姿误差的影响,利用正交设计思想,只需较少的计算量,即可对该机构进行误差分析。基于正交设计思想,将4个位姿参数看成对位姿误差有影响的4个因素,依据位姿参数变化对位姿误差的影响合理划分各因素的水平,使排列的正交表为误差分析提供合理位姿。结合正交表,仿真了机构各末端输出误差对各个误差源的响应程度,从而揭示了影响机构误差的关键因素,可用于指导物理样机的制造与安装。
- 牛亚雯冯志友温淑鸿
- 关键词：并联机构正交设计误差分析
- 2UPS-RPU并联机构的鲁棒轨迹跟踪控制被引量：1
- 2014年
- 以一种新型的含串联输入支链的四自由度并联机构为研究对象,针对该并联机构在动力学建模时存在的未建模环节以及机构在运动时所受到的外部干扰等诸多不确定性因素的影响,提出应用鲁棒控制律对并联机构动平台进行运动轨迹跟踪控制,并运用Simulink进行仿真实验验证.仿真实验结果表明:鲁棒控制律对诸多不确定因素所产生的最坏影响有很好的抑制作用,可确保机构对动平台目标运动具有较高的跟踪精度和较快的响应速度.
- 冯志友范志宏
- 关键词：并联机构动力学模型鲁棒控制
- 基于ADAMS和ANSYS的2UPS-RPU并联机构的弹性动力学建模与仿真被引量：8
- 2015年
- 以2UPS-RPU并联机构为研究对象,首先利用有限元理论建立柔性杆件的空间梁单元动力学方程,再结合各支链约束条件,运用弹性动力学理论和Lagrange方程,推导出2UPS-RPU并联机构的弹性动力学方程,结合动力学仿真软件ADAMS和有限元软件ANSYS各自的优点,通过模态中性文件和载荷谱数据的传递,首次建立了2UPS-RPU并联机构的刚柔耦合体模型,并对该模型进行了动力学仿真研究,分别对比刚性体模型和刚柔耦合体模型的仿真结果。结果表明,刚柔耦合体模型的仿真结果更加真实、准确地反映了机构的动态性能,提高了仿真精度,也验证了CAE软件仿真方法的快速简洁性和有效性。
- 冯志友徐志才
- 关键词：并联机构弹性动力学ADAMSANSYS刚柔耦合
- 基于正交设计法的2UPS-RPU并联机构精度综合被引量：2
- 2015年
- 针对并联机构各原始误差对位姿误差的影响程度不同,使用穷举法在整个工作空间中进行精度综合计算量太大的问题,提出一种原始误差影响因子加权法与正交设计法相结合的精度综合方法。以2UPS-RPU并联机构为对象进行精度综合,并对综合结果进行验证。验证结果表明:该方法能够快速地得到22项误差源的公差值,且在整个工作空间内,末端位姿误差δy、δz、δα、δβ超出给定范围的概率仅分别为4.5%、2.08%、0.25%、2.16%,分析结果也验证了此方法的可行性与正确性。
- 牛亚雯温淑鸿冯志友
- 关键词：并联机构正交设计
- 基于ANSYS的新型4自由度并联机构动态特性分析被引量：12
- 2016年
- 应用Solid Works软件建立新型4自由度并联机构模型。利用ANSYS与Solid Works的无缝连接功能将三维模型直接导入ANSYS中,对其进行模态分析。根据得到的并联机构固有频率和振型,揭示了结构的抗振特性和刚度分布规律。在模态分析的基础上进行谐响应分析,得出了机构动平台沿X,Y,Z三个运动方向的位移响应曲线,进一步验证了并联机构在外力作用下的抗振性能,确定出对机构影响最大的频率,为并联机构的动态设计和优化设计提供了一定的参考。
- 冯志友汪梦
- 关键词：并联机构有限元模态分析谐响应分析
- 含双驱动支链的2UPS-RPU并联机构加速度分析被引量：1
- 2014年
- 首次采用建立海塞矩阵的Accelerator法进行了2UPS-RPU并联机构速度和加速度映射的推导。首先在串联运动链速度映射的基础上借助变分空间与力空间的对偶性质推导了并联机构的广义雅可比矩阵,并进行了各支链关节速率的求解;然后同样借助对偶性质并根据串联运动链末端刚体Accelerator的李括号形式推导了2UPS-RPU并联机构显式的海塞矩阵,并给出了各支链关节加速度的求解模型。最后给出了正向加速度分析的数值算例,为该并联机构的刚体动力学建模奠定了坚实的基础。
- 冯志友陈晓永
- 关键词：并联机构雅可比矩阵
