基于變胞副阻力梯度的變胞機構設計方法.pdf

1、變胞機構是機構學研究的一個新的領域，它的提出給機構學帶來了新鮮空氣。變胞源機構具有多個自由度，變胞機構在運動過程中需要多個變胞副的約束來保證運動的確定性以及時序要求，而變胞副是通過約束兩構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系進行研究，本文的主要研究內容包括:
　　首先，歸納了實現(xiàn)構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

2、動類變胞副和移動類變胞副設計出多種變胞運動副，并分析了單個變胞副相對運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構，2自由度5桿機構和3自由度6桿機構。通過變胞源機構與各構態(tài)機構的拓撲圖分析，運動副運動狀況分析，得到構態(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當滿足的原則等，建立了一種阻力梯度的求解方法。每一個相對運動著的變胞副應當滿足最小阻力原則，并且在運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時序要求和運動的確定性，為變胞機構的設計工作打下基礎。
　　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，建立了一種變胞機構的設計方法，并對設計方法進行了實例驗證和動力學仿真驗證。首先將工作任務進行動作分解，分解動作能夠通過一類基本機構來實現(xiàn)，所有分解動作對應的機構就能夠組成一個方案組合，通過一系列的篩選和機構的綜合，能夠得到變胞源機構。通過運動副運動，構態(tài)轉換時序，變胞副類