【摘要】：變胞機構(gòu)的概念是在25屆機器人學(xué)與機器學(xué)雙學(xué)年會上提出的,它不同于定拓撲和定自由度的傳統(tǒng)機構(gòu)。變胞機構(gòu)在完成多個工作階段過程中桿件間的連接關(guān)系或自由度是發(fā)生變化。變胞機構(gòu)在運動過程中要經(jīng)歷多個構(gòu)態(tài),不斷地融合構(gòu)件的連接關(guān)系構(gòu)成新的機構(gòu)形式。因此滿足不同環(huán)境和工況變化的任務(wù)需求,為人們提供不同自由度的新型機構(gòu)。 由于變胞機構(gòu)的自由度數(shù)和拓撲結(jié)構(gòu)在工作過程中會發(fā)生變化,這就使得對該機構(gòu)的研究更加復(fù)雜,它除了涉及結(jié)構(gòu)學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)外,還涉及圖論、李代數(shù)和旋量理論等,是一個綜合性研究領(lǐng)域。它改變了傳統(tǒng)機構(gòu)學(xué)的概念和機構(gòu)設(shè)計方法,因此變胞機構(gòu)給機構(gòu)學(xué)的研究帶來了生機和活力,目前對變胞機構(gòu)的研究已經(jīng)成為機構(gòu)學(xué)的一個熱點。 本文主要做了以下工作： (1)對變胞機構(gòu)自由度分析計算。系統(tǒng)總結(jié)各種情況的自由度計算公式,本文以平面剎車機構(gòu)和控制鋼材尺寸的變胞機構(gòu)自由度計算為例,說明變胞機構(gòu)與傳統(tǒng)機構(gòu)自由度計算的異同。 (2)對變胞機構(gòu)的構(gòu)態(tài)分析。用鄰接矩陣表達各個桿件間的連接關(guān)系,應(yīng)用圖論畫出變胞機構(gòu)各個構(gòu)態(tài)的拓撲圖,簡要舉例介紹變胞機構(gòu)構(gòu)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(gòu)結(jié)構(gòu)綜合。以五桿機構(gòu)綜合至六桿機構(gòu)為例說明變胞機構(gòu)結(jié)構(gòu)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(gòu)體辨識。同構(gòu)體的辨識是結(jié)構(gòu)綜合中最關(guān)鍵的問題,同構(gòu)體的辨識有很多方法,本文采用的是基于鄰接矩陣的特征值和特征向量法運用計算機輔助現(xiàn)實對第4章綜合結(jié)果同構(gòu)體的辨識,獲得非同構(gòu)的所有綜合方案。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH112

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3 李f

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