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5-CS空间刚体导引机构缺陷判定
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH112.1[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:北京科技大学机械工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51275034)
中文摘要:

提出了一种能实现空间刚体导引的5-CS空间并联机构,并给出了综合该类机构时运动缺陷的判定方法。首先使用旋量理论推导5-CS机构完整雅可比矩阵的计算公式,并计算机构在给定位置的雅可比矩阵行列式的值,如果各位置的雅可比矩阵行列式值的符号发生变化则机构存在缺陷,如果没有发生变化则应用牛顿迭代法对各给定位置区间进行机构的位置正解分析,以确定在区间内是否存在分支缺陷和回路缺陷。运动缺陷判定过程中会对机构在给定的位置区间内运动过程中完整雅可比矩阵的变化情况进行分析,如果存在完整雅可比矩阵行列式为零的位置(即奇异位形),则机构存在分支缺陷,如果给定位置在不同回路中,则机构存在回路缺陷。运动缺陷判定是机构综合能顺利进行的方法基础。本文还提出了双驱动控制方法以解决机构的分支缺陷问题。最后举例说明了5-CS机构的运动缺陷判定过程。

英文摘要:

A 5 - CS rigid-body guidance linkage was proposed. A method to judge the defects of 5 - CS linkage was proposed to solve the problems of defect judgment met in the process of rigid-body guidance design. Through calculating the Jacobian matrix' s determinant values of the given positions, it can be found out whether the signs of determinant values were changed at the given positions. If the signs were changed , the linkage had defects. If not, a curve tracking technique which based on Newton method was used to get the forward position solutions and then calculate the Jacobian matrix' s determinant values of the positions between the given positions. Based on the calculations, we can know whether there were positions which determinant values are zeros between the given positions. When the Jacobian matrix' s determinant value was zero, the linkage' s singular configuration occurred. According to the trajectory, we can clearly know whether the linkage has circuits or order defects. For solving the branch defect, the method of drives combinations was proposed. When the parameters of the linkage at a position were given, different Jacobian matrix' s determinant values can be got by selecting different drivers. So the branch defects can be avoided by changing the drive before the singular positions. Finally, a synthesis example was provided to illustrate the defect judgment process of 5 - CS linkage.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884