一、空间七杆机构位置解析与空间六杆机器人机构位置逆解（论文文献综述）
彭思旭[1]（2021）在《一种新型可控机构式机器人机构的动力学分析与振动特性研究》文中研究指明工业机器人的振动会降低其疲劳寿命,影响其工作效率。长期以来,人们一直在研究如何减小机器人的振动,改善机器人的动态性能。针对这些问题,本课题组将“多自由度可控机构”推广到机器人机构领域,提出一类新型可控机构式机器人机构。为了研究这类机器人机构的动态性能,避免其发生异常振动,本文以一种所研制的机器人机构为研究对象,对其动态性能及振动特性进行深入研究,主要内容包括:对新型可控机构式机器人机构的构型进行分析,并计算了该机器人机构的自由度,在此基础上建立了运动学模型,对其正、逆运动学进行了分析,研究了该机器人机构的工作空间。通过算例,对比了数值仿真和软件仿真的结果,验证了所建立的运动学模型的正确性。通过拉格朗日法建立了新型可控机构式机器人机构的刚体动力学模型,计算了驱动力矩,结合算例探讨了大臂、小臂的截面参数对驱动力矩的影响。结果表明,驱动力矩的峰值随着杆件厚度的增加而增大,随着杆件宽度的增加而增大。基于有限单元法建立了新型可控机构式机器人机构的弹性动力学模型,对其频率特性进行了分析,计算得到系统的固有频率:第一阶固有频率的范围在13-15.5 Hz之间、第二阶固有频率的范围在22-27 Hz之间,并探究了杆件截面参数对固有频率的影响。最后还利用动态测试系统对该机器人机构进行了固有频率实验,对所建立的系统弹性动力学模型进行了验证。对新型可控机构式机器人机构的振动特性进行了研究。将机构系统动力学方程解耦,利用多尺度法研究了在自激惯性力作用下机构系统的振动机理,并分析了其非线性振动特性及主共振、组合共振的条件:驱动电机角速度接近与机构系统的第r阶固有圆频率相近时,系统将发生主共振;当两个驱动电机的角速度与系统的固有圆频率发生关联时,即|+Ω1±Ω2|≈ωr时,系统将发生组合共振。
胡叙伟[2]（2021）在《基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究》文中指出机构学研究中的运动学研究一直是一个基础性的问题,但在实际研究中,运用传统解析法常常会很困难,在向应用转化时基本上是使用数值方法,对于复杂的机构特别是空间多耦合的并联机构来说尤为如此,而CAD变量几何法可以很直观快捷地求得结果,但其原始操作方法还不利于研究人员使用,也不利于向计算机程序方向转化,不利于进一步的开发。本文基于CAD变量几何,结合VB编程语言对CAD软件的二次开发技术,为解决多种机构的运动学问题,开发了对应的软件,具体包含以下几个方面:首先,阐述了CAD变量几何求解机构运学问题的基本原理和实现技术,指出其原始方法所具有的优势和不足,提出可进行程序化开发创新的基础和意义。其次,以面向对象化的编程方式,本文深入研究了平面机构组成元素及对应的几何参数,制定了平面机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解平面机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新。用户在界面中通过参数化的方式,使平面机构的模拟机构建模自动进行。再次,本文深入研究了空间并联机构的组成元素及对应的几何参数,制定了空间并联机构的搭建流程逻辑和编写了用户界面,以模块化的思想将CAD变量几何中求解空间机构运动学的关键技术单独构造成一个模块文件,通过配合CAD软件使用,并在模块中对求解角速度和角加速度的方法做出了一定创新,使得文件内容更为简洁。用户在界面中通过参数化的方式,使空间机构的模拟机构建模自动进行。最后,以程序化的方式模拟机构在主动驱动下的运动情况,编写了驱动参数配置界面,并结合模块文件中的尺寸驱动方程式即可让程序自动求解出机构不同位置和不同速度下的运动学结果,包括位置、速度、加速度、角速度和角加速度。
朱忠颀[3]（2021）在《新型三自由度并联机构拓扑设计、运动学与刚度分析及优化》文中进行了进一步梳理设计出两个不同拓扑结构的新型三自由度并联机构,机构1为含冗余支链的两平移一转动（2T1R）并联机构,机构2为纯三平移（3T）并联机构;分别对这两个机构的拓扑特性、运动学进行了分析,重点对这两个并联机构的奇异性和工作空间进行求解与分析;并对两个机构的刚度性能进行了分析、验证及优化。首先,根据基于方位特征（POC）方程的并联机构拓扑设计理论和方法,结合基于子运动链（SKC）单元的工作空间叠加原理,在分析、优化2T平面机构及3T空间并联机构的基础上,设计出新型三自由度2T1R、3T并联机构;同时,分别对这两个新型三自由度并联机构的主要拓扑特征进行分析。其次,建立了这两个机构的运动学模型,分别对2T1R、3T并联机构进行位置正、逆解分析及其验证;推导出速度、加速度公式,从而得到机构的速度、加速度理论数值,并通过ADAMS软件仿真验证。然后,分别对2T1R、3T并联机构的奇异性进行分析,对其工作空间进行求解。对2T1R并联机构的雅克比矩阵进行分析,求解出机构的奇异位形,同时,运用MATLAB软件求得该机构的可达工作空间。重点对3T并联机构的雅克比矩阵进行求解,基于SKC单元分析了机构的奇异性,并利用MAPLE软件中的SIROPA程序包,对机构的奇异曲线、奇异曲面进行了分析;进一步,基于SKC单元分析了机构的工作空间,并基于工作空间原理求解出一个性能优异且无奇异的长方体任务工作空间。最后,基于虚拟弹簧法对这两个新型三自由度并联机构建立刚度模型,由柔度矩阵推导出支链末端的刚度矩阵。在MATLAB软件中计算出在任务工作空间中两个机构在扭转、线性等刚度性能及总刚度。为验证机构各支链刚度性能的准确性及总刚度数值的正确性,在ANSYS软件中导入三维模型,通过与受力分布图中数值的对比,验证了这两个并联机构刚度矩阵及数值计算的正确性;同时,采用差分算法,对这两个并联机构各杆件的截面积参数进行优化,在降低材料损耗的情况下,优化了机构的刚度性能,使机构具有更大的承载能力。
臧春田[4]（2021）在《Delta并联机器人结构设计及优化研究》文中提出随着工业信息化的快速发展,基于Delta机构的并联机器人以高速、高精度和承载能力大等特点被广泛应用于食品、电子、医药等领域的分拣、装箱工作中,成为工业生产中的一颗新星。本文以Delta并联机器人为研究对象,主要针对机器人的机械结构设计、运动学分析、尺度综合、有限元分析及结构优化进行研究。主要研究内容如下:（1）根据并联机器人设计要求,初步选定机器人的结构参数。通过选定的结构参数,进行机械结构的设计,在Solid Works中建立并联机器人模型,并完成传动机构的计算选型。（2）简化并联机器人模型,并利用自由度修正公式对机构自由度进行计算。通过解析几何法推导出运动学正逆解,并在MATLAB中编写运动学算例程序。采用微分运动学对机构运动学方程进行分析,得到机构的速度雅可比矩阵,并对雅可比矩阵分析求得机构奇异位。基于微元分析的数值方法计算工作空间的体积,在MATLAB中调用运动学正解算例并使用搜索算法求解工作空间,验证了工作空间满足要求。（3）在并联机器人运动学分析的基础上,以最大工作空间利用率为目标函数建立优化问题的数学模型。通过遗传算法,并借助MATLAB软件编写程序求解最优结构参数,将优化结果代入到工作空间边界方程中,验证了所求结果满足设计要求。（4）在Workbench中对重构的机器人模型完成静力学分析和模态分析。通过静力学分析,得出最大应力和最大变形量的位置;通过模态分析,得出振型位置和固有频率,根据分析结果确定危险位置并提出改进措施。（5）基于静力学分析结果,确定待优化结构。在Workbench中使用Deign Explorer模块对从动臂和主动臂进行变截面尺寸优化,使用Shape Optimization模块对静平台进行去除材料优化。在满足强度和刚度的条件下,相比初始设计值,从动臂质量减小0.1531kg,主动臂质量减小0.0526kg,静平台质量减小0.7541kg,达到了轻量化的目的。
黄凯伟[5]（2021）在《基于子运动链的并联机构动力学建模与求解》文中进行了进一步梳理本文研究基于子运动链的并联机构动力学分析方法,对一种零耦合度的平面冲压机构、一种零耦合度的空间2T1R机构及一种一耦合度的空间2T1R并联机构进行动力学建模、求解与分析,表明该方法的有效性及适用普遍性。首先,介绍了三种具有不同自由度和耦合度的机构研究对象及其拓扑特性,为后面的机构运动学、动力学分析奠定了基础,即根据并联机构结构降耦设计方法,设计了一种零耦合度的具有符号式位置正解的平面冲压机构（称为:机构1）;同时,根据基于方位特征（POC）方程的并联机构拓扑设计方法,改进设计了一种全由转动副组成、零耦合度且部分运动解耦的新型空间2T1R并联机构（称为:机构2）,并分析了其POC、自由度、耦合度等拓扑特征参数;又介绍了作者团队提出的一种一耦合度的空间2T1R并联机构（称为:机构3）的拓扑特性。其次,介绍了基于Newton-Euler（简写:N-E）原理的序单开链法基本思想,采用该方法建立了机构1的逆动力学模型,且与Lagrange方法对比,表明基于N-E的序单开链法精度较高;同时,介绍了基于虚功原理的序单开链法,并采用此方法分别对机构2和3进行逆动力学建模分析,且与传统虚功原理方法对比,表明基于虚功原理的序单开链法,具有建模思路清晰、能求得子运动链连接处运动副的支反力等优势。最后,在前述拓扑结构分析和运动学分析的基础上,采用基于虚功原理的序单开链法,介绍了两种类型（含支反力和不含支反力）的动力学响应（正向动力学）方程的生成过程及其求解思路;同时,以上述机构1、2、3为研究对象,分别求解了各构件（角）加速度矩阵系数和构件上的力（矩）关于广义加速度的函数,进而建立各自包含支反力和不含支反力两种类型的动力学响应方程;进一步,对响应方程进行数值求解,得到了三个机构的运动规律;又与ADAMS的动力学仿真对比,验证了所建动力学响应方程的正确性。
高鹏飞[6]（2021）在《2-RRU&RSR并联机构运动学分析与参数优化研究》文中提出机器人在现如今的生活、生产中显现出提高效能的作用,其中串联机器人在很长的时间内引领着工业机器人的发展,然而由于其本身存在着一定的局限性,研究人员引入并联机器人对该领域进行补充。并联机器人的成功应用经验有很多,比如微动机构、分拣机器人、医用机器人和空间定位器等等。针对并联机构的研究主要包括运动学分析、动力学分析、工作空间、奇异位形、尺度综合和参数优化等几个大方面。本文的研究对象为一2-RRU&RSR并联机构,该机构具有一个平移与两个转动的自由度。针对该机构本文进行了运动学正、逆解方程,工作空间,奇异位形的分析,并最终针对机构的性能进行参数优化。（1）对课题的研究背景与意义进行阐述,对目前少自由度并联机构的研究方法进行综述,对2R1T并联机器人运动学和参数优化的分析方法进行归纳总结。（2）将2-RRU&RSR并联机构的结构组成进行了描述,基于螺旋理论对该并联机构的自由度数进行求解,最终得到该机构的运动平台具有两转动一移动的空间自由度。随后根据机构一般状态下的结构关系,利用空间矢量法得到该机构的运动学方程和位置正解、逆解。（3）基于其运动学分析计算对2-RRU&RSR并联机构进行奇异位形的求解。同时,利用MATLAB软件编制程序的强大计算能力,用于给定参数下对象机构的工作空间绘制。（4）基于ADAMS的设计研究功能绘制仿真曲线,得到了并联机构几个重要参数与其性能的关系曲线。最后,将机构进行参数化建模,经过分析得到对该机构性能影响最大的几个参数,并将其设定为设计变量,经过优化计算得到设计变量的具体数值组合使得机构性能达到较优值,这一步骤实现机构参数优化的目的。
刘良[7]（2020）在《一种空间折展机构的设计与分析》文中研究说明随着空间折展机构在航空航天、土木工程、日常生活中的广泛应用,对于设计性能优良的空间折展机构的需求愈来愈迫切。空间折展机构相对于平面折展机构拥有更大的折展比,折展空间更大,折展更加灵活,仿生机构设计方法的不断发展也为设计空间折展机构提供了一个崭新的思路。本文依据仿生机构设计原理,以合瓣高脚蝶形花冠的迎春花的开放过程为概念设计灵感,设计了一种空间折展机构,并对该种折展机构进行了理论分析和应用研究。首先对合瓣高脚蝶形花冠的迎春花开放过程中的展开过程进行提取,设计出一种能够实现折展功能的仿生折展机构;根据花瓣开放展开形态,并根据机构学概念,提出一种仿花瓣折展机构设计概念模型,通过机构构件运动副数目方程组和基于图论运用胚图法完成对七杆以下平面闭环机构的构型综合,并从中优选可用机构构型作为仿花瓣折展机构单元,对折展单元机构进行几何设计使其具备折展功能;以展开面积最大为目标函数,对折展单元机构进行了尺度优化设计,使其具备更好的折展性能,并完成对于空间折展机构部分功能构件的设计和三维建模。其次,建立折展单元的局部坐标系,运用闭环矢量法建立折展单元位置正逆解、速度正逆解和加速度正逆解的数学模型;建立整体坐标系,利用坐标变换矩阵完成对空间折展机构的整体运动学分析;并根据理论分析的结果进行仿真分析,验证理论分析所建立数学模型的准确性,为后续的展开空间分析和展开位置精度分析提供理论依据。再次,对于仿真过程中出现的奇异性问题进行分析,通过雅克比矩阵求解得到机构的奇异位置,引出滑块存在的必要性和滑槽限位装置的设计,使奇异性问题得到解决;运用体积微分的思想,将折展空间划分为体积微元,并运用数值方法求解其折展空间。最后,建立基于运动学考虑杆长误差、输入误差和铰链间隙因素的空间折展机构展开位置精度数学分析模型,对理论分析结果进行数值仿真分析;并对本文所设计空间折展机构应用的工程领域进行了研究。
靳晓东[8]（2020）在《面向任务的广义并联机构的构型综合方法与应用研究》文中研究表明传统并联机构工作空间小、任务特异性低是限制其在工业、物流业、服务业等领域广泛应用的瓶颈问题之一。增大并联机构的工作空间,尤其是姿态工作空间,和提高并联机构的任务特异性成为并联机构研究的关键和热门技术议题。广义并联机构不再遵循传统并联机构的结构形式,从而能够克服传统并联机构的缺点且保留其优点,是提高机构性能、促进并联机构广泛应用的重要途径。由于传统并联机构构型综合方法不再适用于综合广义并联机构,提出了基于螺旋理论和李群理论的广义并联机构构型综合方法。考虑大姿态工作空间的任务要求,提出在传统约束螺旋综合流程的基础上增加两个步骤,分别为构造具有相对独立转动轴线的铰接动平台,和利用修正的自由度公式判断局部自由度并构造冗余运动链。根据集合映射,建立了基于可动闭环运动链的广义并联机构的数学模型,进一步提出了基于可动闭环运动链的广义并联机构的构型综合方法和流程。推导出面解耦纯转动自由度的充要条件,建立了基于不可动闭环链的广义并联机构综合的拓扑框架和数学模型,进而提出基于不可动闭环链的广义并联机构的构型综合流程。针对具有二维大姿态转角的3自由度1T2R并联机构的应用需求,利用提出的改进约束螺旋综合方法,设计了一类具有二维高转动性能的1T2R广义并联机构。结合2自由度串联基座滑台,构造了一类具有二维大姿态转角的5轴协作机构,适用于5轴并联机床或多向3D打印机。通过运动学分析证明了该类机构的高转动性能,并且通过解耦性研究说明了该类机构具有高转动性能的原因。针对具有多维大姿态转角和特定移动自由度的并联机构的应用需求,依赖基于可动闭环运动链的广义并联机构的构型综合方法,分别综合了1T3R、2T2R、3T1R的4自由度,和3T2R、2T3R的5自由度广义并联机构。提出利用具有高输出性能的平面闭环运动链及其衍生空间闭环链综合广义并联机构,使所设计的机构兼具平面闭环运动链的高输出性能和并联机构本身的性能优势。为设计面向多维大姿态转角和抓取、装配、分拣等任务的机构,依赖基于不可动闭环链的广义并联机构构型综合方法,构造了具有三维大姿态转角的3T3R的6自由度,和具有嵌入式末端操作器的平面3+1、空间5+1自由度的广义并联机构。分析验证了这类机构的工作空间性能,证明其具有良好的多维姿态工作空间,也证明了综合方法的有效性。搭建了两台样机,验证了这类机构的抓取特性和自由度性质,证明了综合方法的正确性。进一步地,针对工业、服务业、灾难救援等领域中面向大工作空间、高承载能力、高精度和高任务适应性的抓取、装配、分拣、搬运等任务需求,从人的手指运动功能出发,基于李群理论对3-UU并联机构进行结构演化,构造出2-UU-UPU广义并联灵巧手手指。提出了一个3指的具有2-UU-UPU并联手指的广义并联灵巧手。分析了该灵巧手的抓取方式和对物体的手内操作特性。分析了手指的工作空间,提出了针对广义并联灵巧手对物体手内操作的物体尺寸与输入输出关系的性能评价指标和分析方法。研究了该灵巧手手指的静力学特性,并研制了一台实验样机。为进一步提高广义并联灵巧手的任务适应性,从3-[P][S]类并联机构的特性出发,提出了一类2自由度并联灵巧手手指构型,并设计了具有一对对称的双滑块机构的手掌,从而构造出具有多模式的广义并联灵巧手。分析了这类灵巧手的抓取方式,证明其具有更强的任务适应性。研究了该类灵巧手在不同模式下夹持物体后的转动自由度的性质。比较了所提出的灵巧手的手指工作空间和传统拟人灵巧手手指工作空间的大小,证明了这类多模式灵巧手手指的大工作空间性能。分析了灵巧手对被夹持物体的可操作性随物体尺寸的变化关系。
董成林[9]（2020）在《一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究》文中指出本文密切结合我国高端装备制造中对大型构件现场加工的重大需求,系统研究了一种高性能五自由度混联加工机器人的构型创新、参数化建模与性能评价,以及基于综合性能驱动的设计理论与方法,并开展了与这些研究内容相关的实验验证工作。全文取得了以下创新性成果:（1）构型综合、优选与机构创新从分析平面运动链的共面约束入手,提出一种综合一类过约束1T2R（T——平动,R——转动）并联机构构型的新方法,具有可视性好、简单直观,易于工程技术人员掌握等优点。提出了按照末端位姿能力恰当性、支链结构力学合理性、装备可重构性等遴选适合制成加工机器人模块的选型准则。根据上述构型综合方法和选型准则,创造性地发明了一种新型五自由度混联机器人——Tri Mule,具有模块化程度高、可重构能力强等优点,可用于搭建形式多样的机器人化作业单元与制造系统,应用前景广阔。（2）参数化建模与性能评价将旋量理论与结构力学有机结合,提出了一套Tri Mule机器人运动学、刚体动力学、静刚度及弹性动力学参数化建模方法,所建模型具有列式简洁且力学意义清晰的优点。在此基础上,针对加工用机器人的多种性能需求,利用矩阵奇异值理论和模态分析理论,建立了一套评价1T2R机构与整机系统运动学和动力学性能的评价指标体系,并借助响应面分析全面清晰地揭示出关键参数对系统局部和全域性能的影响规律,进而为指导Tri Mule机器人整机系统的集成设计提供了重要的理论依据。（3）基于综合性能驱动的设计理论与方法提出了主参数驱动、层次化和局部性能替代等设计策略,为降低Tri Mule机器人系统的设计复杂度和提高设计效率提供了一套行之有效的设计思路。在此基础上,采用主参数驱动的关联设计、子系统静刚度匹配与CAD-CAE信息交互等设计思想和设计手段,提出了一种兼顾工作空间/机构体积比、加减速能力和静动态特性等多种性能的优化设计方法,形成了一套集机械结构方案设计、关键参数优化设计、综合性能快速预估与驱动器参数选型于一体的Tri Mule机器人数字样机设计体系和设计流程,进而为工程样机的开发奠定了坚实的理论基础。利用本文提出的设计理论与方法,成功研制出Tri Mule-600机器人工程样机。实验研究结果表明,该机器人任务空间/机构体积比达到2.7;末端参考点最大线速度和线加速度达到60 m/min和1G;末端参考点切向最小静刚度与整机系统一阶固有频率在任务空间80%内优于2.1 Nμm和24 Hz。所开发的工程样机综合性能优良,已在铝合金薄壁结构件镜像铣削、铝合金/复材/钛合金叠层构件螺旋铣孔等应用中得到了验证。本文研究成果对丰富和发展混联机器人的设计理论与方法,促进我国高性能机器人化加工装备的自主创新和工程应用具有重要的理论意义和实用价值。
陈守宝[10]（2020）在《驾驶机器人操纵机构性能分析及参数多目标智能优化》文中指出驾驶机器人是一种用来替代人类驾驶员实现自动驾驶功能的机器人。由于无需对车辆进行重大改装,驾驶机器人就可以将普通车辆转变为自动驾驶车辆,因此其相关技术可广泛应用于汽车试验、自动驾驶汽车等领域。本文在课题组对驾驶机器人操纵机构结构设计的基础上,针对驾驶机器人操纵机构的性能分析及参数多目标智能优化等方面内容进行了研究。首先,分析了驾驶机器人操纵机构的组成和工作原理。根据驾驶机器人各操纵机构的结构特点,建立了各机构的运动学模型,分析了机构末端与机构主动关节位置、速度及加速度随时间的变化关系,并进行了各操纵机构的奇异性分析和任务工作空间分析。接着,使用拉格朗日方法建立了驾驶机器人各操纵机构的动力学模型,分析了机构末端速度、加速度以及负载力对主动关节驱动力的影响,并通过数值模拟计算和虚拟样机仿真对比分析验证了驾驶机器人操纵机构动力学模型的有效性。然后,在运动学分析和动力学建模的基础上,分别定义了驾驶机器人各操纵机构的运动学及动力学的局部和全域性能评价指标,并基于性能指标分析了各操纵机构在任务工作空间内的机构性能。最后,将驾驶机器人操纵机构的全域性能指标作为目标函数,建立了驾驶机器人操纵机构的多目标优化模型,并提出了一种基于遗传算法和种群多样性概念改进的自适应遗传算法对驾驶机器人操纵机构优化模型进行求解。优化结果分析和验证表明,驾驶机器人操纵机构的机构综合性能有较大程度提高。
二、空间七杆机构位置解析与空间六杆机器人机构位置逆解（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空间七杆机构位置解析与空间六杆机器人机构位置逆解（论文提纲范文）
（1）一种新型可控机构式机器人机构的动力学分析与振动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRUCT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究概述 |
| 1.2.1 工业机器人研究概述 |
| 1.2.2 可控机构研究概述 |
| 1.2.3 弹性机构动力学研究概述 |
| 1.2.4 机构振动特性研究概述 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 新型可控机构式机器人机构的运动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新型可控机构式机器人机构的构型与自由度计算 |
| 2.3 新型可控机构式机器人机构运动分析 |
| 2.3.1 正运动学分析 |
| 2.3.2 逆运动学分析 |
| 2.4 新型可控机构式机器人机构速度加速度分析 |
| 2.4.1 速度分析 |
| 2.4.2 加速度分析 |
| 2.5 新型可控机构式机器人机构的工作空间 |
| 2.6 算例 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 新型可控机构式机器人机构的刚体动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型可控机构式机器人机构动能的计算 |
| 3.2.1 各杆件的质心位移函数 |
| 3.2.2 各杆件的质心速度方程 |
| 3.2.3 各杆件的动能 |
| 3.2.4 新型可控机构式机器人机构的动能 |
| 3.3 新型可控机构式机器人机构的势能 |
| 3.4 新型可控机构式机器人机构的动力学方程 |
| 3.5 新型可控机构式机器人机构的驱动力矩 |
| 3.5.1 驱动力矩的计算 |
| 3.5.2 杆件截面参数对驱动力矩的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 新型可控机构式机器人机构的弹性动力学模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 梁单元的弹性动力学模型 |
| 4.2.1 梁单元的位移函数 |
| 4.2.2 梁单元运动学关系推导 |
| 4.2.3 梁单元的动能和变形能 |
| 4.2.4 梁单元的运动微分方程 |
| 4.3 系统的弹性动力学模型 |
| 4.4 频率特性分析 |
| 4.4.1 固有频率的计算 |
| 4.4.2 杆件截面参数对固有频率的影响 |
| 4.5 固有频率实验 |
| 4.5.1 基本理论 |
| 4.5.2 实验方案 |
| 4.5.3 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 新型可控机构式机器人机构的振动特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统的自激惯性力 |
| 5.3 系统动力学方程解耦 |
| 5.4 共振分析 |
| 5.4.1 主共振响应 |
| 5.4.2 组合共振响应 |
| 5.5 算例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 坐标协调矩阵 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（2）基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景 |
| 1.1.3 研究目的和意义 |
| 1.2 机构运动学研究现状 |
| 1.2.1 平面机构运动学研究现状 |
| 1.2.2 空间机构运动学研究现状 |
| 1.2.3 机构运动分析的几何法和CAD方法现状 |
| 1.3 CAD技术智能化与自动化研究概述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 CAD变量几何法的原理及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 用CAD变量几何求解机构运动学的原理 |
| 2.2.1 数学原理 |
| 2.2.2 软件中实现原理 |
| 2.3 CAD变量几何法关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平面机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 适用机构 |
| 3.1.2 利用VB对 Solidworks二次开发简介 |
| 3.1.3 机构搭建方案 |
| 3.2 平面机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
| 3.2.1 平面机构的基本元素 |
| 3.2.2 平面机构CAD变量几何求解模块文件的建立 |
| 3.3 平面机构的构建逻辑方法和流程图 |
| 3.3.1 机构的构建逻辑方法 |
| 3.3.2 构建平面机构的具体流程图 |
| 3.4 界面设计逻辑和应用说明 |
| 3.4.1 界面设计原则 |
| 3.4.2 平面模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 并联机构基于CAD变量几何自动建模研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间并联机构基于CAD变量几何自动建模的技术基础 |
| 4.2.1 编程方案 |
| 4.2.2 空间并联机构的基本元素 |
| 4.2.3 空间并联机构CAD变量几何求解模块的建立 |
| 4.3 并联机构的构建逻辑关系和流程图 |
| 4.3.1 并联机构的构建逻辑关系 |
| 4.3.2 构建并联机构的具体操作流程图 |
| 4.4 界面设计逻辑和应用说明 |
| 4.4.1 界面设计逻辑 |
| 4.4.2 并联模拟机构自动建模举例及核心代码说明 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于CAD变量几何的运动学自动求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 运动学自动求解和相关分析 |
| 5.2.1 基于CAD变量几何的平面机构运动学自动求解 |
| 5.2.2 基于CAD变量几何的并联机构运动学自动求解 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 |
| 附录1 部分代码及其功能说明 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）新型三自由度并联机构拓扑设计、运动学与刚度分析及优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机构的运动学研究 |
| 1.2.2 并联机构的静力学与刚度研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 两个三自由度并联机构的拓扑设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论基础 |
| 2.2.1 方位特征方程的运算规则 |
| 2.2.2 机构自由度公式 |
| 2.2.3 基于序单开链单元的机构组成原理 |
| 2.2.4 基于POC方程的并联机构拓扑设计流程 |
| 2.3 基于SKC单元子工作空间叠加原理的机构设计方法及应用 |
| 2.3.1 基于SKC单元工作空间叠加原理的机构设计方法 |
| 2.3.2 2T平面并联机构单元模块的分析 |
| 2.4 含冗余支链的2T1R并联机构拓扑设计与分析 |
| 2.4.1 拓扑设计 |
| 2.4.2 机构的拓扑分析 |
| 2.5 新型3T并联机构的设计及拓扑特性分析 |
| 2.5.1 含三平移元素的支链选取及其拓扑设计 |
| 2.5.2 优选机构的拓扑分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 两个三自由度并联机构的位置、速度(加速度)分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于拓扑特征的机构位置正解原理 |
| 3.3 2T1R并联机构的位置、速度(加速度)分析 |
| 3.3.1 机构参数化建模 |
| 3.3.2 机构的位置正、逆解分析 |
| 3.3.3 速度、加速度分析及仿真验证 |
| 3.4 3T并联机构的位置、速度(加速度)分析 |
| 3.4.1 机构参数化建模 |
| 3.4.2 位置的正、逆解分析 |
| 3.4.3 速度、加速度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 两个三自由度并联机构的奇异性分析及工作空间求解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于SKC单元的奇异性分析 |
| 4.2.1 雅克比矩阵 |
| 4.2.2 机构奇异位形分析 |
| 4.2.3 Maple软件与SIROPA程序包 |
| 4.3 基于SKC单元的工作空间求解 |
| 4.3.1 机构的工作空间类型 |
| 4.3.2 机构工作空间的约束条件 |
| 4.4 2T1R并联机构的奇异性分析及工作空间求解 |
| 4.4.1 2T1R并联机构的奇异性分析 |
| 4.4.2 2T1R并联机构的工作空间求解 |
| 4.5 3T并联机构的奇异性分析及工作空间求解 |
| 4.5.1 3T并联机构的奇异位形分析 |
| 4.5.2 3T并联机构的奇异曲线分析 |
| 4.5.3 3T并联机构的工作空间求解 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 新型三自由度并联机构的静刚度分析与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于虚拟弹簧法的刚度建模方法 |
| 5.2.1 建模原理 |
| 5.2.2 支链的运动学方程 |
| 5.2.3 静力学方程和笛卡尔刚度矩阵 |
| 5.2.4 单杆与4R平行四边形结构的刚度矩阵 |
| 5.3 2T1R并联机构的刚度建模 |
| 5.3.1 混合支链I的刚度建模 |
| 5.3.2 支链Ⅱ(R-R-R)的刚度建模 |
| 5.3.3 冗余支链的刚度建模 |
| 5.4 2T1R并联机构的刚度性能分析与优化 |
| 5.4.1 刚度矩阵在任务工作空间内的分布 |
| 5.4.2 刚度矩阵分析及验证 |
| 5.4.3 2T1R并联机构的刚度优化 |
| 5.5 3T并联机构的刚度建模 |
| 5.5.1 复杂支链(a)的刚度建模 |
| 5.5.2 简单支链(b)的刚度建模 |
| 5.6 3T并联机构的刚度性能分析与优化 |
| 5.6.1 刚度矩阵在任务工作空间内的分布 |
| 5.6.2 刚度性能分析与验证 |
| 5.6.3 3T并联机构的刚度优化 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作 |
| 6.2 本文的创新之处 |
| 6.3 本课题值得进一步研究的工作 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）Delta并联机器人结构设计及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 并联机器人应用研究现状 |
| 1.3.2 并联机器人结构设计研究现状 |
| 1.3.3 运动学研究现状 |
| 1.3.4 尺度综合研究现状 |
| 1.3.5 结构优化研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 并联机器人性能参数 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 Delta并联机器人结构设计 |
| 2.1 并联机器人结构参数确定 |
| 2.1.1 关节及传动参数确定 |
| 2.1.2 并联机器人结构参数确定 |
| 2.2 并联机器人机械结构设计 |
| 2.2.1 并联机器人机身结构设计 |
| 2.2.2 并联机器人模型建立与装配 |
| 2.3 并联机器人传动机构的计算选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 Delta并联机器人运动学分析 |
| 3.1 并联机器人机构分析 |
| 3.1.1 并联机器人坐标系确定 |
| 3.1.2 并联机器人机构自由度分析 |
| 3.2 并联机器人运动学分析 |
| 3.2.1 建立运动学方程 |
| 3.2.2 运动学逆解分析 |
| 3.2.3 运动学正解分析 |
| 3.3 并联机器人奇异位形分析 |
| 3.3.1 雅可比矩阵 |
| 3.3.2 并联机器人奇异位形分析 |
| 3.4 并联机器人工作空间验证 |
| 3.4.1 工作空间验证 |
| 3.4.2 工作空间体积求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Delta并联机器人尺度综合设计 |
| 4.1 并联机器人尺度综合概述 |
| 4.2 尺度综合的数学模型 |
| 4.2.1 目标函数 |
| 4.2.2 约束条件 |
| 4.3 优化算法 |
| 4.4 优化设计和结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Delta并联机器人有限元分析 |
| 5.1 有限元分析方法概述 |
| 5.2 并联机器人有限元模型的建立 |
| 5.3 并联机器人有限元分析 |
| 5.3.1 静刚度分析 |
| 5.3.2 模态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 Delta并联机器人结构优化 |
| 6.1 并联机器人结构优化概述 |
| 6.2 优化模型分析 |
| 6.3 并联机器人结构优化 |
| 6.3.1 从动臂结构优化 |
| 6.3.2 主动臂结构优化 |
| 6.3.3 静平台结构优化 |
| 6.3.4 优化后整机模态分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于子运动链的并联机构动力学建模与求解（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 构型研究 |
| 1.2.2 运动学研究现状 |
| 1.2.3 动力学研究现状 |
| 1.3 课题来源及本论文的主要研究内容 |
| 2 机构的拓扑结构设计与分析 |
| 2.1 基于POC方程的并联机构拓扑结构设计理论 |
| 2.1.1 串、并联机构方位特征方程及其运算规则 |
| 2.1.2 自由度公式 |
| 2.1.3 耦合度公式 |
| 2.1.4 并联机构拓扑结构的设计流程 |
| 2.2 平面冲压机构(机构1)的拓扑设计与分析 |
| 2.2.1 降耦前机构的拓扑设计与分析 |
| 2.2.2 降耦后机构的拓扑设计与分析 |
| 2.3 空间零耦合度机构(机构2)的拓扑设计与分析 |
| 2.3.1 拓扑设计 |
| 2.3.2 拓扑性能分析 |
| 2.4 空间一耦合度机构(机构3)的拓扑特性 |
| 2.4.1 拓扑设计 |
| 2.4.2 拓扑性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 机构的逆向动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于N-E原理的序单开链逆动力学分析方法 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 单开链基本单元的动力分析 |
| 3.3 基于虚功原理的序单开链逆动力学分析方法 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 动力学分析方程及其一般过程 |
| 3.4 机构1 的逆动力学分析 |
| 3.4.1 位置正解 |
| 3.4.2 速度、加速度求解 |
| 3.4.3 基于N-E的序单开链法逆动力学分析 |
| 3.4.4 基于N-E的序单开链法与Lagrange法的比较 |
| 3.5 机构2 的逆动力学分析 |
| 3.5.1 位置分析 |
| 3.5.2 速度与加速度求解 |
| 3.5.3 速度雅可比矩阵的求解 |
| 3.5.4 动力学方程的建立 |
| 3.5.5 驱动力矩求解及仿真验算 |
| 3.5.6 传统虚功原理建模方法 |
| 3.6 机构3 的逆动力学分析 |
| 3.6.1 位置分析 |
| 3.6.2 速度雅可比矩阵的求解 |
| 3.6.3 动力学方程的建立 |
| 3.6.4 驱动力求解及仿真验算 |
| 3.6.5 与传统虚功原理建模方法的比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 机构的动力学响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种类型的动力学响应方程 |
| 4.2.1 不含支反力的动力学响应方程 |
| 4.2.2 含支反力的动力学响应方程 |
| 4.3 动力学响应方程的生成和求解 |
| 4.3.1 动力学响应方程的生成 |
| 4.3.2 运动微分方程的求解 |
| 4.4 机构1 的动力学响应分析 |
| 4.4.1 加速度矩阵系数的确定 |
| 4.4.2 动力学响应方程的确定 |
| 4.4.3 算例仿真 |
| 4.5 机构2 的动力学响应分析 |
| 4.5.1 加速度矩阵系数的确定 |
| 4.5.2 动力学响应方程的确定 |
| 4.5.3 算例仿真 |
| 4.6 机构3 的动力学响应分析 |
| 4.6.1 加速度矩阵系数的确定 |
| 4.6.2 动力学响应方程的确定 |
| 4.6.3 算例仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要工作 |
| 5.2 本文的创新之处 |
| 5.3 值得进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）2-RRU&RSR并联机构运动学分析与参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 并联机构研究现状 |
| 1.2.1 少自由度并联机构研究现状 |
| 1.2.2 2R1T并联机构研究现状 |
| 1.2.3 并联机构的运动学研究 |
| 1.2.4 并联机构的奇异位形分析 |
| 1.2.5 并联机构的工作空间分析 |
| 1.2.6 并联机构的参数优化 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 第二章 2-RRU&RSR机构运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机构简介 |
| 2.3 自由度分析 |
| 2.3.1 螺旋理论基础 |
| 2.3.2 自由度计算 |
| 2.4 位置逆解分析 |
| 2.5 位置正解分析 |
| 2.6 数值计算与验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 2-RRU&RSR机构奇异位形及工作空间分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 速度分析 |
| 3.3 奇异位形分析 |
| 3.3.1 逆解奇异 |
| 3.3.2 正解奇异 |
| 3.3.3 混合奇异 |
| 3.4 三自由度工作空间分析 |
| 3.4.1 三自由度工作空间的定义 |
| 3.4.2 并联机构工作空间的约束 |
| 3.4.3 并联机构工作空间求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 2-RRU&RSR并联机构参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ADAMS参数化设计简介 |
| 4.3 2-RRU&RSR并联机器人参数化建模 |
| 4.3.1 定义设计变量和约束条件 |
| 4.3.2 建立参数化模型 |
| 4.3.3 目标函数 |
| 4.4 2-RRU&RSR并联机器人设计研究 |
| 4.4.1 各参数对整体质量和的影响 |
| 4.4.2 各参数对总动能的影响 |
| 4.4.3 各参数对传递效率指数的影响 |
| 4.4.4 各参数对输入角度幅度的影响 |
| 4.4.5 各个参数对多个目标的影响 |
| 4.5 2RRU&RSR并联机器人优化设计 |
| 4.5.1 优化设计方法 |
| 4.5.2 2RRU&RSR并联机器人多目标优化函数的建立 |
| 4.5.3 单参数优化分析 |
| 4.5.4 多参数优化分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）一种空间折展机构的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题的提出及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 空间折展机构构型综合与设计 |
| 1.3.2 空间折展机构运动学分析 |
| 1.3.3 空间折展机构展开空间分析 |
| 1.3.4 空间展开机构展开位置精度分析 |
| 1.3.5 空间折展机构的应用 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 一种空间折展机构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿花朵折展机构的概念设计 |
| 2.2.1 花瓣结构特性的提取 |
| 2.2.2 将花瓣的几何特性转化为机构的几何特性 |
| 2.3 折展机构的初步方案设计 |
| 2.3.1 杆件运动副数目方程组的求解 |
| 2.3.2 拓扑图的确定 |
| 2.4 折展单元的设计 |
| 2.4.1 折展单元的构型综合 |
| 2.4.2 折展单元几何设计 |
| 2.4.3 折展单元尺度设计 |
| 2.5 空间折展机构的设计与三维建模 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 一种空间折展机构的运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 折展单元的运动学分析 |
| 3.2.1 折展单元位置解分析 |
| 3.2.2 折展单元的速度分析 |
| 3.2.3 折展单元的加速度分析 |
| 3.3 折展机构的整体运动学分析 |
| 3.3.1 折展机构整体位置分析 |
| 3.3.2 折展机构整体速度与加速度分析 |
| 3.4 空间折展机构运动学仿真分析 |
| 3.4.1 空间折展机构数值仿真分析 |
| 3.4.2 空间折展机构虚拟仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 奇异性分析和展开空间研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 折展单元的奇异性分析 |
| 4.2.1 速度雅克比矩阵的求解 |
| 4.2.2 折展单元奇异位置分析及滑块必要性阐述 |
| 4.3 空间折展机构的展开空间分析 |
| 4.3.1 影响工作空间的因素 |
| 4.3.2 求解工作空间的方法 |
| 4.3.3 展开空间数值算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于运动学的折展单元展开精度可靠性分析与空间折展机构应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于运动学的折展单元展开精度可靠性分析 |
| 5.2.1 考虑杆长误差因素对展开精度的影响 |
| 5.2.2 考虑输入误差因素对展开精度可靠性的影响 |
| 5.2.3 考虑铰链间隙对展开精度可靠性的影响 |
| 5.3 空间折展机构展开精度可靠度算例数值分析 |
| 5.4 空间折展机构的应用研究 |
| 5.4.1 折展式太阳能板支撑机构 |
| 5.4.2 大口径薄膜式太阳能聚光器 |
| 5.4.3 车载雷达天线支撑机构 |
| 5.4.4 一种便携式膜状遮阳景观棚的支撑机构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（8）面向任务的广义并联机构的构型综合方法与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 广义并联机构的提出 |
| 1.3 相关领域研究现状 |
| 1.3.1 具有铰接动平台的广义并联机构 |
| 1.3.2 具有组态化动平台的广义并联机构 |
| 1.3.3 广义并联灵巧手 |
| 1.4 并联机构设计理论与方法 |
| 1.5 本论文研究目的及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 2 广义并联机构的构型综合理论方法 |
| 2.1 相关理论基础 |
| 2.1.1 修正的Grübler-Kutzbach公式 |
| 2.1.2 螺旋理论 |
| 2.1.3 位移子群/子流形理论 |
| 2.2 基于力和力偶支链的约束综合流程 |
| 2.2.1 力和力偶支链 |
| 2.2.2 约束螺旋综合流程 |
| 2.3 基于可动闭环运动链的构型综合方法 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 构型综合流程 |
| 2.4 基于不可动闭环链的构型综合方法 |
| 2.4.1 面解耦纯转动自由度 |
| 2.4.2 存在面解耦纯转动自由度的充要条件 |
| 2.4.3 构型综合的简化拓扑框架 |
| 2.4.4 构型综合数学模型 |
| 2.4.5 构型综合流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向二维大转角任务的广义并联机构 |
| 3.1 动平台的关节布置 |
| 3.22 R1T广义并联机构及其自由度性质 |
| 3.2.1 支链结构综合 |
| 3.2.2 定向关节A |
| 3.2.3 自由度分析验证 |
| 3.3 一类5轴协作机构 |
| 3.4 姿态工作空间性能验证 |
| 3.4.1 逆运动学 |
| 3.4.2 定向关节A的解析运动学条件 |
| 3.4.3 一维姿态工作空间 |
| 3.4.4 定位置二维姿态工作空间 |
| 3.4.5 转动解耦特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 面向高转动和多移动自由度任务的广义并联机构 |
| 4.1 4自由度广义并联机构 |
| 4.1.1 2T2R广义并联机构 |
| 4.1.2 3T1R广义并联机构 |
| 4.1.3 1T3R广义并联机构 |
| 4.2 5自由度广义并联机构 |
| 4.2.1 3T2R广义并联机构 |
| 4.2.2 2T3R广义并联机构 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 面向高转动和抓取等任务的广义并联机构 |
| 5.1 6自由度广义并联机构 |
| 5.2 3+1自由度广义并联机构 |
| 5.3 5+1自由度广义并联机构 |
| 5.4 验证转动性能 |
| 5.4.1 3+1自由度机构转动性能 |
| 5.4.2 6自由度机构转动性能 |
| 5.5 样机模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 面向大工作空间和重载任务的广义并联灵巧手 |
| 6.1 并联手指 |
| 6.1.1 指尖接触模型 |
| 6.1.2 人类手指的运动分析 |
| 6.1.3 手指结构 |
| 6.2 3指灵巧手及其手内操作分析 |
| 6.2.1 3指灵巧手 |
| 6.2.2 抓取方式 |
| 6.2.3 对指尖夹持物体的手内操作分析 |
| 6.3 运动学 |
| 6.3.1 手指的运动学 |
| 6.3.2 手指的工作空间 |
| 6.3.3 手内操作的运动学 |
| 6.3.4 物体尺寸和运动学性能的关系 |
| 6.4 手指静力学 |
| 6.4.1 手指雅克比矩阵 |
| 6.4.2 手指力传递特性 |
| 6.5 实验样机 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 面向大工作空间任务的多模式广义并联灵巧手 |
| 7.1 3-[P][S]类并联机构灵巧手化 |
| 7.1.1 3-[P][S]类并联机构 |
| 7.1.2 灵巧手化 |
| 7.2 多模式并联灵巧手 |
| 7.2.1 并联手指结构综合 |
| 7.2.2 具有多操作模式的手掌 |
| 7.2.3 灵巧手构型 |
| 7.2.4 抓取方式 |
| 7.3 对指尖夹持物体的手内操作分析 |
| 7.3.1 平行模式下的手内操作 |
| 7.3.2 一般模式下的手内操作 |
| 7.3.3 正交模式下的手内操作 |
| 7.4 逆运动学和工作空间 |
| 7.4.1 逆运动学 |
| 7.4.2 手指工作空间 |
| 7.4.3 被夹持物体的可操作性和物体尺寸的关系 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机构的构型综合 |
| 1.2.2 运动学建模与性能评价 |
| 1.2.3 刚体动力学建模与性能评价 |
| 1.2.4 静刚度建模与性能评价 |
| 1.2.5 弹性动力学建模与动态特性评价 |
| 1.2.6 设计理论与方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 过约束1T2R机构构型综合与TriMule机器人概念设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 过约束1T2R并联机构的构型综合 |
| 2.2.1 构型综合策略 |
| 2.2.2 含恰约束从动支链的构型综合 |
| 2.2.3 不含恰约束从动支链的构型综合 |
| 2.3 拓扑构型的筛选准则 |
| 2.3.1 准则一:位姿能力匹配的恰当性 |
| 2.3.2 准则二:支链结构的力学合理性 |
| 2.3.3 准则三:机器人模块的可重构性 |
| 2.3.4 准则四:位置正逆解析解的简易性 |
| 2.4 五自由度混联机器人的概念设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 运动学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系建立 |
| 3.3 位置分析 |
| 3.3.1 位置逆解模型 |
| 3.3.2 位置正解模型 |
| 3.4 工作空间分析 |
| 3.4.1 可达空间解析 |
| 3.4.2 任务空间解析 |
| 3.4.3 任务空间/机构体积比的定义 |
| 3.5 运动传递特性分析 |
| 3.5.1 运动传递模型 |
| 3.5.2 切向与法向运动传递特性的定义 |
| 3.5.3 切向运动传递特性的各向同性条件 |
| 3.6 关键参数对运动学性能的影响规律 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 刚体动力学建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚体动力学建模 |
| 4.2.1 速度建模 |
| 4.2.2 加速度建模 |
| 4.2.3 刚体动力学模型 |
| 4.3 1T2R机构的加减速特性分析 |
| 4.3.1 简化的刚体动力学模型 |
| 4.3.2 切向与法向加减速特性的定义 |
| 4.3.3 关键参数对加减速特性的影响规律 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 静刚度建模与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 整机静刚度建模 |
| 5.2.1 1T2R机构刚度建模 |
| 5.2.1.1 受力分析与公共约束力系分解 |
| 5.2.1.2 笛卡尔刚度矩阵与界面刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.1.3 界面刚度矩阵与元件刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.1.4 笛卡尔刚度矩阵与元件刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.2 A/C摆角头与整机刚度建模 |
| 5.3 1T2R机构的柔度特性分析 |
| 5.3.1 驱动与约束柔度矩阵的构造 |
| 5.3.2 柔度特性的定义 |
| 5.3.3 参考位形下的柔度特性解析 |
| 5.3.4 参考位形下切向柔度的各向同性条件 |
| 5.3.5 关键参数对柔度特性的影响规律 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 弹性动力学建模与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 弹性动力学建模 |
| 6.2.1 1T2R机构弹性动力学建模 |
| 6.2.1.1 空间支链的动能和弹性势能 |
| 6.2.1.2 平面混联运动链的动能和弹性势能 |
| 6.2.2 A/C摆角头的动能和弹性势能 |
| 6.2.3 整机弹性动力学模型 |
| 6.3 基于简化模型的动态特性分析 |
| 6.3.1 弹性动力学模型的简化 |
| 6.3.2 关键参数对低阶动态特性的影响规律 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 TriMule机器人的设计理论与方法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 设计目标与设计策略 |
| 7.3 A/C摆角头的设计 |
| 7.3.1 机械结构设计方案简介 |
| 7.3.2 基于综合性能驱动的主参数设计方法 |
| 7.3.2.1 减速器刚度配置准则 |
| 7.3.2.2 减速器/伺服电机选型 |
| 7.3.3 设计实例 |
| 7.4 1T2R机构的设计 |
| 7.4.1 机械结构设计方案简介 |
| 7.4.2 基于综合性能驱动的主参数设计方法 |
| 7.4.2.1 主参数的定义 |
| 7.4.2.2 主参数与性能评价指标的响应面分析汇总 |
| 7.4.2.3 主参数的优化设计方法与步骤 |
| 7.4.2.4 伺服电机选型 |
| 7.5 整机性能快速预估流程与步骤 |
| 7.6 工程实例 |
| 7.6.1 设计结果与综合性能预估 |
| 7.6.2 综合性能实验验证 |
| 7.6.2.1 位姿能力实验 |
| 7.6.2.2 加减速能力实验 |
| 7.6.2.3 实验模态分析 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 1T2R机构的参考位形与尺度参数 |
| 附录 B 响应面模型 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）驾驶机器人操纵机构性能分析及参数多目标智能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 驾驶机器人研究现状 |
| 1.2.2 驾驶机器人操纵机构运动学和动力学分析研究现状 |
| 1.2.3 基于性能指标的机器人机构性能分析研究现状 |
| 1.2.4 机器人机构尺寸参数多目标优化研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 驾驶机器人操纵机构运动学分析 |
| 2.1 驾驶机器人操纵机构结构组成 |
| 2.1.1 驾驶机器人总体结构及技术指标 |
| 2.1.2 换挡机械手机构结构与工作原理 |
| 2.1.3 驾驶机械腿机构结构与工作原理 |
| 2.2 换挡机械手机构运动学建模 |
| 2.2.1 位置模型 |
| 2.2.2 速度模型 |
| 2.2.3 加速度模型 |
| 2.3 驾驶机械腿机构运动学建模 |
| 2.3.1 位置模型 |
| 2.3.2 速度模型 |
| 2.3.3 加速度模型 |
| 2.4 驾驶机器人操纵机构奇异性分析 |
| 2.4.1 换挡机械手机构奇异性分析 |
| 2.4.2 驾驶机械腿机构奇异性分析 |
| 2.5 驾驶机器人操纵机构任务工作空间分析 |
| 2.5.1 换挡机械手机构任务工作空间 |
| 2.5.2 驾驶机械腿机构任务工作空间 |
| 2.6 本章小节 |
| 3 驾驶机器人操纵机构动力学建模 |
| 3.1 换挡机械手机构动力学建模 |
| 3.2 驾驶机械腿机构动力学建模 |
| 3.3 驾驶机器人操纵机构动力学模型验证 |
| 3.3.1 换挡机械手机构动力学模型验证 |
| 3.3.2 驾驶机械腿机构动力学模型验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 基于性能指标的驾驶机器人操纵机构性能分析 |
| 4.1 驾驶机器人操纵机构运动学性能评价指标定义 |
| 4.1.1 条件数指标 |
| 4.1.2 基于传动角的运动/力传递性能指标 |
| 4.2 驾驶机器人操纵机构动力学性能评价指标定义 |
| 4.2.1 惯性性能指标 |
| 4.2.2 负载性能指标 |
| 4.3 驾驶机器人操纵机构性能分析 |
| 4.3.1 换挡机械手机构性能分析 |
| 4.3.2 驾驶机械腿机构性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 驾驶机器人操纵机构参数多目标智能优化 |
| 5.1 驾驶机器人操纵机构多目标优化模型建立 |
| 5.1.1 驾驶机器人操纵机构参数优化流程描述 |
| 5.1.2 换挡机械手机构多目标优化模型 |
| 5.1.3 驾驶机械腿机构多目标优化模型 |
| 5.2 基于种群多样性的自适应遗传算法 |
| 5.2.1 传统遗传算法简介 |
| 5.2.2 自适应遗传算法原理 |
| 5.2.3 基于种群多样性的自适应调节策略 |
| 5.2.4 算法操作流程描述 |
| 5.3 驾驶机器人操纵机构参数优化结果与验证 |
| 5.3.1 优化结果分析 |
| 5.3.2 优化结果验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、空间七杆机构位置解析与空间六杆机器人机构位置逆解（论文参考文献）
- [1]一种新型可控机构式机器人机构的动力学分析与振动特性研究[D]. 彭思旭. 广西大学, 2021(12)
- [2]基于CAD变量几何的机构运动学自动求解研究[D]. 胡叙伟. 燕山大学, 2021(01)
- [3]新型三自由度并联机构拓扑设计、运动学与刚度分析及优化[D]. 朱忠颀. 常州大学, 2021(01)
- [4]Delta并联机器人结构设计及优化研究[D]. 臧春田. 中北大学, 2021(09)
- [5]基于子运动链的并联机构动力学建模与求解[D]. 黄凯伟. 常州大学, 2021(01)
- [6]2-RRU&RSR并联机构运动学分析与参数优化研究[D]. 高鹏飞. 天津理工大学, 2021(08)
- [7]一种空间折展机构的设计与分析[D]. 刘良. 广西大学, 2020(07)
- [8]面向任务的广义并联机构的构型综合方法与应用研究[D]. 靳晓东. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究[D]. 董成林. 天津大学, 2020(01)
- [10]驾驶机器人操纵机构性能分析及参数多目标智能优化[D]. 陈守宝. 南京理工大学, 2020(01)