机构的并联组合名词解释
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机构组合创新设计方法及其实例PPT公开课(16页)
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机器人学-并联机构与并联机器人
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视频：饼干抓取
视频：试管分拣
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2.2 虚拟轴机床简介(1990s)
• 虚拟轴机床又称并联机床（Parallel Kinematics Machine Tools ）,实质上是机器人技术和机床 技术相结合的产物 。
• 与传统机床比较： 优点：比刚度高（弹性模量与其密度的比值，比
• 其中2、3自由度并联机构中存在平面机构这一特殊情况，研究难度降低很多， 较多地被人们研究和使用。
• 6 自由度并联机构是并联机器人机构中的一大类，是国内外学者研究得最多 的并联机构，广泛应用在飞行模拟器、6维力与力矩传感器和并联机床等领域。 但这类机构有很多关键性技术没有或没有完全得到解决，比如其运动学正解、 动力学模型的建立以及并联机床的精度标定等。
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• 为了满足越来越复杂的工作需求，研究和使用多自由度 （3~6）的空间机构显示出一定的必要性。
• 近年来, 国内外机构型研究主要集中在多自由度多支链并 联机器人构型问题上。并联机构的结构属于空间多环多自 由度机构。并联机构的构型综合是一个极具挑战性的难题。 到目前为止, 国内外主要有四种并联机构的型综合研究方 法, 即基于螺旋理论的给定末端运动约束的型综合法、基 于李代数的型综合法、基于给定末端运动的型综合法和列 举型综合法。
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• 从前面对delta系统分析的过程中我们已经 对并联机构的复杂性有所了解，而这种复 杂性正潜藏了一些未知的优越性，所以并 联机构和并联机器人的开发必将对机器人 事业的发展提供强大助力。
机构组合方法的分类_陈亚琴 - 副本
各种机构的巧妙组合是机械创新设计的重要手段之 一 。 其组合方法 可分为各类 基本机构 的串行 联接 、并行 联接 、混 合联接 、封闭式联接 、叠加 联接五 种 。 不同 的联接 方式 所产 生的机构系统不同 , 串 行联接 、并行 联接 、混 合联接 、叠 加联 接所组成的机构系统称为机构组合系统 , 封闭式联接 所组成 的机构系统称为组合机 构系统 。 由 于对机 构组合 理论 的理 解不同 , 导致机构组合的概念出现了较大的分 歧 。出 现了同 样的机构在 不同的教科 书或文献 中 , 被描述 成串行 联接 、并 行联接 、复合式联接 的现象 , 使读 者感到 困惑 。 本 文从 机构 的结构理论和组合理论出发 , 探讨机构的组合 方法 。
(a) (b) (c) △图 5 并联组合机构示意图
图 6 所示机构是利用 III 型并联组合原理对三环减速器 的改进设计 。 主动齿轮 Z 1 沿周向驱动 3 ～ 6 个齿轮 Z 2。 Z 2 与偏 心 轴 固 接 , 迫 使 外 齿 轮 Z 3
作平动 , 驱动内 齿轮 Z 4 转动 , 完 成减速输出运动 。
机构 2
基础机构 附加机构
基础机构 附加机构
(a) I 型串联 (b) II 型串联 △图 1 机构的串联组合框图
串联组合中的各机构可以是同类型机构 , 也可以 是不同 类型机构 。 首 先选 择的 机构 为基 础 机构 , 其 它 则为 附 加机 构 , 串行联接中 , 基础机构和附加机构没有严格区别 , 按工作 需要选择即可 。 设计要点是二机构联接点的选择 。 1 .3 示 例
1 机构的串联组合
1 .1 概 念 前一个机构的输出构件 与后一 个机构 的输入 构件 联接
在一起 , 称之 为串 联组 合 。 起主 要 作用 的机 构 称为 基 础机 构 , 另一个机构称为附加机构 。 其特征是基础机构和 附加机 构都是单自由 度机 构 , 组合 后各 机 构的 特征 保 持不 变 。 因 此 , 机构的串联组合系统是机构的组合系统 。 1 .2 分 类
机构构型
6.3 机构的构型
机构构型的目的：完成预期功能； 简化结构；改善动力学性能；提高运动精度。
构型思路：以基本机构为雏形，通过组 合、变异等方法进行突破，获得新机构
6.3.1机构的组合
• 串联组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使件4 急回或匀速运动。
6.3.1机构的组合
• 并联组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使件9上 的P点实现所要求的运动轨迹。
6.3.1机构的组合
• 复合组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使P点实现 所要求的复杂运动轨迹。
6.3.1机构的组合（扩大摆角）
6.3.1机构的组合（增大位移）
6.3.1机构的组合（实现同步运动）
6.3.1机构的组合（实现同步运动）
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
机构构型的目的：完成预期功能； 简化结构；改善动力学性能；提高运动精度。
构型思路：以基本机构为雏形，通过组 合、变异等方法进行突破，获得新机构
6.3.1机构的组合
• 串联组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使件4 急回或匀速运动。
6.3.1机构的组合
• 并联组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使件9上 的P点实现所要求的运动轨迹。
6.3.1机构的组合
• 复合组合 • 机构特点：适当设计凸轮形状，可以使P点实现 所要求的复杂运动轨迹。
6.3.1机构的组合（扩大摆角）
6.3.1机构的组合（增大位移）
6.3.1机构的组合（实现同步运动）
6.3.1机构的组合（实现同步运动）
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
6.3.1机构的组合
机构组合与创新
三、机构的反馈组合
特点：一个多自由度机构作为基础机构，此构件中一个输入构件的 运动是通过一个单自由度附加机构从基础机构的输出构件反馈而得 一个单自由度的附加机构封闭基础机构的一个输入和输出运动。
四、机构叠加组合原理
机特点：是指在一个机构装在另外一个机构上，两机构各 自完成自己的运动，其叠加运动是所要求的输出运动副。把支 撑其它机构的机构称为基础机构，安装在基础机构可动构件上 面的机构称为附加机构。
一、机构的串联组合
前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件联接在一起，称之
为串联组合。起主要作用的机构称为基础机构，另一个机构称为附加机
构。其特征是基础机构和附加机构都是单自由度机构，组合后各机构的
特征保持不变。
机构1
机构2
基础机构
附加机构
串联机构示意图
连杆机构的组合
二、 机构的并联组合
特征：多自由度机构作为基础机构，在输入端接入若干单自由度机构（附 加机构）。 各机构有共同的输入运动和共同的输出运动
第一节 机构的组合方式
运动形态和运动轨迹的变换： 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机 构、曲柄摇块机构、双曲柄机构、双摇杆机构、正弦机构、正切 杆机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、平行四边形机构等
运动速度的变换：圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮 机构等齿轮机构、带传动机构、链传动机构等
运动规律的变换：凸轮机构 运动中动、停的运动变换：棘轮机构、槽轮机构 转动到移动的运动变换：螺旋机构
第二节 创ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方法简介
1、分析综合法 2、联想法 3、还原法 4、仿真与变异法 5、思维扩展法
1.传动系统（以调速为主）中的机构组合
(
带传动机构
电机
组合机构
与并联机构的差别？
机械原理—组合机构
例：C点的运动
与串联机构的差别？
与并联机构的差别？
机械原理—组合机构
8.1.2 组合机构
1.串联式组合
最简单的组合机构，分析和设计方法与单个机构
相同
2.组合机构
用一种机构去约束和影响另一个多自由度机构所
形成的封闭式机构系统，或者是由几种基本机构
有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统
z 5 z 2' z 2' 5 1 2 z5 z5
改变杆长和z5、z2’ ω 5可获得不同的运动规律
机械原理—组合机构
类似的机构：
机械原理—组合机构
8.2.3 凸轮—齿轮机构
差动轮系(F=2)+凸轮机构(F=1)
Байду номын сангаас
例：
1 H z2 i 2 H z1
机械原理—组合机构
基础机构—F>1，差动机构
附加机构—F=1
例：轮系） 同类基本机构的组合（ 组合机构 例：凸轮 连杆） 异类基本机构的组合（
机械原理—组合机构
8.2 组合机构的类型及功能 8.2.1 凸轮—连杆组合机构
连杆机构（F=2）—基础机构
凸轮机构（F=1）—附加机构 准确实现多种复杂的运动轨迹或运动规律 1.实现复杂运动轨迹
机械原理—组合机构
例1：平板印刷机上的吸纸机构
吸纸盘P走出一个矩形轨迹，以完成吸纸和送纸等 动作
基础机构 五杆机构(F=2)
附加机构
两个摆动从动件 凸轮机构(F=1)
机械原理—组合机构
平板印刷机吸纸机构
机械原理—组合机构
机构组合创新设计方法及其实例PPT(16张)
•
8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。
•
9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。
•
10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。
•
11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。
4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。
•
5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。
•
6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。
•
7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。
•
18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
•
19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
•
20、没有收拾残局的能力，就别放纵善变的情绪。
二、机构并联组合方法
I型并联
II型并联
较小的汽缸推力可产生很大的工作压力
III型并联
三、机构复合组合方法
能实现滑块3复杂的运动规律
四、机构叠加组合方法
将一个机构安装在另一个机构的某个运动构件上； 机构输出运动是各机构输出运动的合成。
五、机构反馈组合方法
从主机构的运动过程中提取出信息，实时地输入到 主机构中去，使其运动情况产生适当的变化。
并联机构综合
r $11 1 0 0 ; 0 0 a , r $12 0 1 0 ; 0 0 b , r $13 0 0 1 ; 0 0 0 , r $14 0 0 0 ; 1 0 0 , r $15 0 0 0 ; 0 1 0 .
m 显见 , 如果 c a 或 d b , 即 $1m 1 $21 , 则 (10)式
摘要
随着并联机构研究的逐步深入, 其内部耦合性的存在给其理论分析和实际应用所带来
的困难愈发凸显. 而作为在空间定向领域已获广泛应用的转动并联机构, 目前绝大多数并不解 耦. 基于螺旋理论, 通过分析转动并联机构自由度与分支自由度间关系, 确定了并联机构转动条 件; 由分支运动螺旋系建立了分支型综合准则, 保证了分支中转动的解耦; 提出了输入运动副选 择原则, 形成了转动解耦并联机构型综合方法, 并依此对转动解耦并联机构进行了综合.
r
(9)
$6r 0 0 0 ; 0 0 c a , $ 7r 0 0 0 ; 0 0 d b .
由(9)式所组成的约束螺旋矩阵定义如下:
$1r r $2 M f . r $6 $ r 7
(5)
(10)
式中, a, b 为实数. 若锁住分支一中的 Y 向转动, 则分支一对动平台 的约束螺旋系为
(4)
图1
U-URR 并联机构
586
中国科学: 技术科学
2011 年
第 41 卷
第5期
支均具有绕某方向的转动 , 且此两分支能够提供垂 直于该方向的两个移动自由度. 不妨以图 1 所示 U-URR 并联机构为例说明所提 出转动条件的适用性. 首先来看若满足第一个转动条件(RC-I), U-URR 并联机构是否可实现 Z 轴方向转动. 假设 U-URR 并 联机构中仅具有虎克铰的分支为分支一 , 另一分支 为分支二, 在定平台上建立固定坐标系 O-XYZ, 其中 Z 轴铅垂向上, Y 轴与 U 副转轴之一及 R 副转轴平行, 则分支一和分支二中均有平行于 Y 轴和 Z 轴的转动轴 线. 分支一的 Z 向转动轴线在定系 O-XYZ 下的运动螺 旋表示为:
m 显见 , 如果 c a 或 d b , 即 $1m 1 $21 , 则 (10)式
摘要
随着并联机构研究的逐步深入, 其内部耦合性的存在给其理论分析和实际应用所带来
的困难愈发凸显. 而作为在空间定向领域已获广泛应用的转动并联机构, 目前绝大多数并不解 耦. 基于螺旋理论, 通过分析转动并联机构自由度与分支自由度间关系, 确定了并联机构转动条 件; 由分支运动螺旋系建立了分支型综合准则, 保证了分支中转动的解耦; 提出了输入运动副选 择原则, 形成了转动解耦并联机构型综合方法, 并依此对转动解耦并联机构进行了综合.
r
(9)
$6r 0 0 0 ; 0 0 c a , $ 7r 0 0 0 ; 0 0 d b .
由(9)式所组成的约束螺旋矩阵定义如下:
$1r r $2 M f . r $6 $ r 7
(5)
(10)
式中, a, b 为实数. 若锁住分支一中的 Y 向转动, 则分支一对动平台 的约束螺旋系为
(4)
图1
U-URR 并联机构
586
中国科学: 技术科学
2011 年
第 41 卷
第5期
支均具有绕某方向的转动 , 且此两分支能够提供垂 直于该方向的两个移动自由度. 不妨以图 1 所示 U-URR 并联机构为例说明所提 出转动条件的适用性. 首先来看若满足第一个转动条件(RC-I), U-URR 并联机构是否可实现 Z 轴方向转动. 假设 U-URR 并 联机构中仅具有虎克铰的分支为分支一 , 另一分支 为分支二, 在定平台上建立固定坐标系 O-XYZ, 其中 Z 轴铅垂向上, Y 轴与 U 副转轴之一及 R 副转轴平行, 则分支一和分支二中均有平行于 Y 轴和 Z 轴的转动轴 线. 分支一的 Z 向转动轴线在定系 O-XYZ 下的运动螺 旋表示为:
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机构的并联组合名词解释
机构是指由多个零件组成的相互连接的系统，用于完成特定功能的装置或结构。
在机械、工程和科学领域，机构被广泛应用于各种工艺、设备和机械装置中。
其中，组成机构的各个零件之间存在不同的连接方式，其中一种常见的连接方式是并联。
并联是指将两个或多个元件、零件或机构以并行的方式连接在一起。
这种连接
方式允许各个元件独立运动，并且可以提供更大的力量或更高的速度。
在机械系统中，通过并联组合不同的机构，可以产生复杂的运动模式和功能。
在机构的并联组合中，常见的名词有以下几种：
1. 并联连杆机构：该机构由两个或多个平行排列的连杆组成，每个连杆的一端
连接在同一固定点上，另一端分别连接在不同的动点上。
通过调节连杆的长度或者角度，可以实现不同形式的运动传递。
2. 并联齿轮机构：该机构是将两个或多个齿轮以平行的方式连接在一起。
通过
齿轮的啮合，可以实现力量的传递和转换。
并联齿轮机构常用于传动系统中，可以提供不同的转速和转矩。
3. 并联滑块机构：该机构是将两个或多个滑块以平行的方式连接在一起，滑块
可以相对运动。
并联滑块机构常用于直线运动或平面运动的传递，可以实现复杂的轨迹和位移。
4. 并联摇杆机构：该机构由两个或多个摇杆以平行的方式连接在一起。
摇杆的
运动可以产生复杂的转动轨迹和角度。
并联摇杆机构广泛应用于机械装置、运动机构和机器人领域。
除了上述提到的几种常见的并联组合机构之外，还有许多其他类型的并联机构，例如并联链条机构、并联弹簧机构等。
这些不同的并联组合机构，可以根据实际需求进行选择和设计，以实现特定的运动功能和工作要求。
总而言之，机构的并联组合是指将两个或多个元件以并行的方式连接在一起，通过不同的连接方式和结构设计，可以实现各种复杂的运动模式和功能。
这种组合方式在机械、工程和科学领域有着广泛的应用，为各行各业提供了创新的解决方案和技术支持。
无论是在生产制造领域还是在日常生活中，我们都可以看到并联组合机构的身影。
通过深入研究和了解机构的并联组合，我们可以更好地理解和应用机械原理，推动科学技术的发展与进步。