變胞機構的構態(tài)分析與結構綜合.pdf

1、變胞機構的概念是在25屆機器人學與機器學雙學年會上提出的，它不同于定拓撲和定自由度的傳統(tǒng)機構。變胞機構在完成多個工作階段過程中桿件間的連接關系或自由度是發(fā)生變化。變胞機構在運動過程中要經歷多個構態(tài)，不斷地融合構件的連接關系構成新的機構形式。因此滿足不同環(huán)境和工況變化的任務需求，為人們提供不同自由度的新型機構。
　　由于變胞機構的自由度數和拓撲結構在工作過程中會發(fā)生變化，這就使得對該機構的研究更加復雜，它除了涉及結構學、運動學和動力

2、學外，還涉及圖論、李代數和旋量理論等，是一個綜合性研究領域。它改變了傳統(tǒng)機構學的概念和機構設計方法，因此變胞機構給機構學的研究帶來了生機和活力，目前對變胞機構的研究已經成為機構學的一個熱點。
　　本文主要做了以下工作:
　　(1)對變胞機構自由度分析計算。系統(tǒng)總結各種情況的自由度計算公式，本文以平面剎車機構和控制鋼材尺寸的變胞機構自由度計算為例，說明變胞機構與傳統(tǒng)機構自由度計算的異同。
　　(2)對變胞機構的構態(tài)分析。

3、用鄰接矩陣表達各個桿件間的連接關系，應用圖論畫出變胞機構各個構態(tài)的拓撲圖，簡要舉例介紹變胞機構構態(tài)分析的幾種方法。另外，簡化變胞矩陣的求法，通過例子驗證簡化后變胞矩陣的正確性和高效性。
　　(3)計算機輔助變胞機構結構綜合。以五桿機構綜合至六桿機構為例說明變胞機構結構綜合的過程，運用計算機輔助得出所有綜合方案。
　　(4)計算機輔助同構體辨識。同構體的辨識是結構綜合中最關鍵的問題，同構體的辨識有很多方法，本文采用的是基于鄰接