運動鏈型綜合的基本回路方法及混合驅動機構構型設計.pdf

1、機構創(chuàng)新設計在很大程度上決定了機械產品的創(chuàng)新性，機構的創(chuàng)新設計所要解決的主要問題即為運動鏈拓撲結構學的研究，所以運動鏈型綜合研究在機構創(chuàng)新設計中占用十分重要的地位。尋求一種計算機自動實現(xiàn)構型創(chuàng)新設計的理論和方法一直以來都是機構創(chuàng)新設計的研究熱點?，F(xiàn)階段還沒有完全實現(xiàn)機構創(chuàng)新設計的自動化。
　　本文以實現(xiàn)運動鏈型綜合的自動化設計為研究目標，根據類型綜合創(chuàng)新方法，首先從已有的運動鏈圖譜中，選擇滿足設計要求的可行運動鏈；其次根據需要對機

2、架進行合理的變換，選取合適的構件為驅動件；最后得到滿足設計要求的混合驅動機構的機構構型。本文主要內容包括以下幾個方面：
　　基于圖論，建立了運動鏈構件、運動副以及各個基本獨立回路之間關系的基本回路方法；提出了運動鏈基本回路矩陣的表達方法；確定了基本回路矩陣之間的運算法則及運算的基本性質。運動鏈基本回路分析方法，為后續(xù)章節(jié)的運動鏈同構識別、剛性子鏈識別及消除、驅動件的選取及機架變換分析方法提供了分析計算基礎。
　　根據運動鏈基

3、本回路方法，建立了運動鏈基本回路類型集，將復雜圖形的運動鏈分解為相對獨立簡單的基本子圖。通過對簡單子圖的同構識別，實現(xiàn)了運動鏈的同構識別。
　　通過分析基本回路與其他回路之間的關系，提出了運動鏈剛性子鏈的判斷方法。通過運動鏈基本回路矩陣間的運算，實現(xiàn)了運動鏈剛性子鏈的識別和消除。對運動鏈的同構識別和剛性子鏈的識別與消除的計算過程進行編程，實現(xiàn)了計算機的自動化。
　　通過分析運動鏈的運動規(guī)律，提出了多自由度運動鏈驅動件的選取方

4、法。數學方法驗證了此方法的正確性?；谶\動鏈基本回路矩陣，進行了多自由度運動鏈驅動件選取過程的數值分析計算。計算編程實現(xiàn)了運動鏈驅動件的自動選取。
　　運動鏈向機構演化時，選擇不同的構件為機架時會產生相同的構型即產生機構同構問題。提出了機構同構識別的方法。結合驅動件的選取方法，確定了當驅動件為連架桿時，機構的確定方法。利用運動鏈基本回路方法，實現(xiàn)了當驅動件為連架桿時，確定滿足條件的機構的計算過程。計算機編程實現(xiàn)了運動鏈取不同機架、