基于變胞副阻力梯度的變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計方法.pdf

1、變胞機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)學(xué)研究的一個新的領(lǐng)域，它的提出給機(jī)構(gòu)學(xué)帶來了新鮮空氣。變胞源機(jī)構(gòu)具有多個自由度，變胞機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中需要多個變胞副的約束來保證運(yùn)動的確定性以及時序要求，而變胞副是通過約束兩構(gòu)件之間的阻力來實現(xiàn)作用的，所以有必要對多個變胞副之間阻力關(guān)系進(jìn)行研究，本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　首先，歸納了實現(xiàn)構(gòu)件在非主動控制條件下實現(xiàn)合并與分離的方式，也就是變胞方式主要包括:力變胞，幾何變胞，組合變胞等。利用這幾類的變胞方式，分別針對轉(zhuǎn)

2、動類變胞副和移動類變胞副設(shè)計出多種變胞運(yùn)動副，并分析了單個變胞副相對運(yùn)動過程中阻力的變化趨勢。
　　其次，分別分析了兩個典型的變胞機(jī)構(gòu)，2自由度5桿機(jī)構(gòu)和3自由度6桿機(jī)構(gòu)。通過變胞源機(jī)構(gòu)與各構(gòu)態(tài)機(jī)構(gòu)的拓?fù)鋱D分析，運(yùn)動副運(yùn)動狀況分析，得到構(gòu)態(tài)變換過程中多個變胞副阻力變化狀況，證明了變胞副阻力梯度的存在和阻力之間應(yīng)當(dāng)滿足的原則等，建立了一種阻力梯度的求解方法。每一個相對運(yùn)動著的變胞副應(yīng)當(dāng)滿足最小阻力原則，并且在運(yùn)動過程中其余變胞副的約

3、束狀況不得發(fā)生改變，從而才能夠滿足任務(wù)時序要求和運(yùn)動的確定性，為變胞機(jī)構(gòu)的設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。
　　最后，基于前面得到的變胞副阻力梯度原則，對于一個已知的工作任務(wù)，建立了一種變胞機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法，并對設(shè)計方法進(jìn)行了實例驗證和動力學(xué)仿真驗證。首先將工作任務(wù)進(jìn)行動作分解，分解動作能夠通過一類基本機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，所有分解動作對應(yīng)的機(jī)構(gòu)就能夠組成一個方案組合，通過一系列的篩選和機(jī)構(gòu)的綜合，能夠得到變胞源機(jī)構(gòu)。通過運(yùn)動副運(yùn)動，構(gòu)態(tài)轉(zhuǎn)換時序，變胞副類