两种新颖的柔性机构自由度分析方法.pdfVIP

学兔兔 第52卷第 1期 机 械 工 程 学 报 VO1．52 NO．1 20l6 年 1月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2016 DoI：1O．3901／ⅥE．2016．01．041 两种新颖的柔性机构 自由度分析方法冰 李守忠 (中国农业大学工学院 北京 100083) 摘要：自由度是反映柔性机构运动能力的一个重要指标。针对柔性机构的自由度分析方法复杂、匮乏的现状，提出两种适用 于柔性机构的自由度分析方法。基于前期对图谱法的研究，提出一种图谱化的自由度分析方法，该方法简单、直观。在对归 一 化柔度进行对比的基础上，提出一种基于柔度矩阵特征分析的柔性机构 自由度分析方法。通过对平行四杆型、车轮型以及 组合型柔性模块的具体分析，验证了所提方法的正确性和实用性。 关键词：旋量理论；图谱法：自由度；特征分析 中图分类号：TH112 TwoKindsofNovelM ethodsforAnalyzingtheDegreeof Freedom ofFlexureM echanisms LIShouzhong (CollegeofEngineering，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing100083) Abstract：Thedegreeoffreedom (DOF)isasignificantindextoreflectthemovingcapabilityofflexuremechanisms．Sincehte complexitynaddeficiencyforna alyzinghteDOFofflexur emechna isms，twomethodsofrnaalyzinghteDOFofflexuremechnaisms arepresented．FirstoneisavisualizedmehtodtoanalyzehteDOFthroughmapping，baSedOilhteformerresearchonrgaphicmehtod， htismehtod is simple na d straightto be understood；the ohtermethod isbased on hte comparison ofhte nomr alized eigen-complinacesofcomplinacemarxtona alyzehteDOFofflexuremechnaisms．Afterthedetailedanalyzingonpraallelogram flexuremodule，cartwheelflexuremodule，andthecombinationofthesewtomodules，thederivedwtomehtodsraecertifiedhteir validiytandpracticabiliyt． Keywords：screw hteory；rgaphicmethod；dergeeoffreedom ；eigenanalysis 用材料 自身的变形来传递或转化位移、力和能量， 0 前言 这使得柔性机构具有很多优点：一方面，柔性机构 不存在摩擦，从而消除了磨损、噪声、振动，并无 在机械工程的领域中，自由度是人们对机构的 需润滑剂，降低了维护费用，而且 由于间隙的消除， 最基本认知之一，它是反映机构运动能力的一个重 定位误差减小，从而提高了精度；另一方面，柔性 要指标。目前，对刚性机构的自由度研究已日渐成 机构允许一体化加工