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无伴随运动的含耦合链的混联机构构型综合研究

王靖朝  
【摘要】:作为新型复杂机构的空间耦合机构,不仅具有复杂的空间多环网状结构,而且各分支的运动也并不独立,各分支之间的运动相互耦合。目前,在人类的生产生活之中处处应用着空间耦合机构,例如机器人、天文望远镜、大型工程机械等领域均应用着空间耦合机构。但是,目前对于耦合机构的构型综合研究才刚刚开始,缺乏系统深入的研究。因此进行空间耦合机构的构型综合研究是个重要且迫切的任务。本文的主要研究内容为基于螺旋理论的无伴随运动的两层两环空间机构构型综合,主要研究内容如下:基于螺旋理论,利用两层两环空间机构各分支之间的相互约束关系,本文研究了两层两环空间机构的构型综合方法,得到了构型综合流程和流程图。结合图谱法的构型综合方法,利用约束力/约束力偶与机构连续转轴之间的几何关系,对无伴随运动的二、三、四和五自由度的两层两环空间机构进行了构型综合,得到了一系列无伴随运动的两层两环空间机构。选取了一个机构进行验证,验证结果表明了该构型综合方法的有效性和正确性。本文基于螺旋理论研究了两层两环空间机构的构型综合方法,利用了耦合机构各分支之间的相互约束关系,结合了图谱法的构型综合方法,既能够避免繁杂的螺旋运算,又能够全面的考虑各种情况,具有高效简捷、几何直观性强的特点。


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