刘伟
- 作品数：15 被引量：53H指数：4
- 供职机构：西安工程大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术轻工技术与工程文化科学更多>>
- 2T1R印花定位双模式并联机器人机构设计与分析
- 2025年
- 针对目前纺织印花重复叠印次数多时,印花装置重复定位精度不高的问题,提出一种新型的双模式2T1R并联定位机器人机构。通过机构完全解耦的特性设计该机构各部分支链的结构,用螺旋理论求解机构的运动螺旋系以分析机构的自由度,利用闭环矢量法建立机构的运动学逆解方程,用MATLAB求解运动学逆解和正解,对比Adams虚拟样机的运动学仿真结果,验证所建立运动学方程的准确度。利用ANSYS分析机构的承载能力。结果表明,该双模式并联定位机构具有两移动一转动(2T1R)的自由度,可以实现预期的双模式定位运动,且受力时变形量较小。2T1R双模式并联定位机器人具有较好的运动学性能,可以实现精准的平面定位功能,完全解耦的结构特点使得机构的定位精度更高。该定位装置在纺织印花领域具有较好的应用前景。
- 王琰郭飞飞梁俊侨闫刚张楠刘伟
- 关键词：并联机器人机构运动学逆解
- 非结式消元7R双环球面机构运动学位移分析被引量：1
- 2024年
- 提出一种7R双环球面机构运动学位移分析的方法。将球面4R机构连杆的方向矢量作为中间变量,建立关于其线性方程组,不进行结式消元,直接得到输入与输出一对一的运动学位移方程,位移分析结果与现有文献中数据一致。该方法的优点是不需将中间关节变量引入运动学位移方程,使得机构位移分析过程简化。使用该方法对一种多模式7R双环球面机构运动学位移进行分析,通过对运动学方程进行因式分解,确定了机构具有的两种运动模式和其共同位型,分析机构的转动工作空间。结果表明该7R双环球面机构具有一维转动位移子群与一维转动位移流形两种运动模式。提出的运动学位移分析方法,在分析结构参数对7R双环球面机构运动模式的影响方面具有一定的理论应用价值。
- 刘伟刘宏昭
- RxPzRy型2R1T部分解耦并联机构设计与分析
- 2020年
- 目的分析部分解耦的2R1T并联机构驱动副旋量特征,从而设计一类新型的部分解耦的RxPzRy型2R1T并联机构。方法基于完全解耦的并联机构的输入输出关系,将动平台角速度在定坐标系轴线方向的分量,变换为XYZ欧拉角角速度分量,得到角速度的完全解耦的分块雅可比矩阵,得到具有多个转动自由度机构的输出与输入部分解耦的关系。结果设计了一种新型部分解耦2R1T并联机构,分析表明该机构部分解耦。结论对于RxPzRy型2R1T并联机构在解耦设计时,使用旋量理论得到的关于角速度的雅克比矩阵不适用于具有多个转动自由度的并联机构完全解耦设计,使用文中提出的变换矩阵将其变换为关于欧拉角的角速度的雅克比矩阵,可以得到相应的对角矩阵,这种方法可以用来对具有多个转动自由度的并联机构完全解耦设计。
- 刘伟曹亚斌
- 关键词：型综合
- 具有变/定转轴的一类分岔2Rv广义并联机构构型综合
- 2024年
- 现有大部分2R并联机构靠近定平台的第1个转轴方向矢量不变,靠近动平台的第2个转轴方向矢量只随着第1个转轴而变化,第2转轴相对于动平台不变。本文利用有限旋量理论,在具有变/定转轴分岔1Rv(Rv表示变转轴转动)并联机构基础上,提出一类具有变/定轴线的2Rv并联机构。分析了机构装配条件和驱动配置。此种分岔2Rv并联机构包含4种运动模式,即定-定转轴运动模式、定-变转轴运动模式、变-定转轴运动模式和变-变转轴运动模式。将传统的2条定转轴2R并联机构拓展为具有变/定转轴(变转轴和定转轴)的分岔2Rv广义并联机构。
- 胡旭宇刘宏昭刘伟许宝卉王朋朋
- 关键词：构型综合
- 基于无奇异工作空间和关节空间的5R并联机构性能分析
- 2025年
- 针对并联机构的性能分析多集中于工作空间,而针对关节空间的研究较少这一问题,以5R并联机构为研究对象,对其在无奇异工作空间和关节空间中的性能进行了分析。首先,建立了机构的运动学方程,得到了装配模式、工作模式的定义;然后,利用一种无量纲化的参数模型,将机构运动学参数的无限设计空间转化为一个有限的平面设计区域,得到了机构不同尺寸参数下的工作空间和关节空间的分布;之后,绘制了机构设计空间中奇异轨迹的分布,得到了机构的无奇异工作空间,以无奇异工作空间面积最大化为指标,对机构的尺寸参数进行了优化设计;最后,在最大无奇异工作空间和关节空间中,对机构进行了性能分析,得到了机构的最大内切矩形、可操作度与奇异边界距离性能指标分布图。研究结果表明:机构在工作空间内具有较好的运动学性能,基于可操作度对机构进行轨迹规划,平均可操作度可提高17%;并联机构的优化设计需综合考虑奇异边界距离和可操作度性能指标,确保机构在远离奇异位形的同时,保持较高的运动灵活性。
- 梁俊侨刘伟刘霞王琰闫刚张楠
- 关键词：关节空间可操作度
- 具有2R1T和3R运动模式的并联机构综合被引量：13
- 2019年
- 使用位移流形理论综合了具有2R1T与3R两种运动模式的并联机构。选取了一种具有此类运动模式变换的机构,分析了其自由度变换时的位形特征,使用螺旋理论分析了其在不同运动模式下的自由度特征,分析了支链驱动副选取的可行性。结果表明,这种并联机构具有2R1T与3R两种运动模式。这种机构在两种运动模式的一般位形下,使用2个移动驱动副和1个转动驱动副实现对机构的控制。这种机构在两种运动模式的变换位形下,机构处于奇异位形,机构的自由度增加为4。支链2中配置1个辅助移动驱动副,支链2中的转动驱动副和辅助移动驱动副在机构运动模式变换时工作,实现并联机构在2R1T与3R两种运动模式之间变换。
- 刘伟刘伟
- 关键词：并联机构
- 含有球面4R环路锁定模式的球面7R机构模式变换分析
- 2024年
- 具有运动和锁定模式的机构在变换为特定锁定模式位形后,可满足特定工况下的刚度需求。通过在球面4R机构连杆上,设置处于折叠位形的球面3R运动链,设计了一类具有锁定模式的双环球面7R机构。分析球面4R机构连杆曲线的几何特征,通过算例验证了球面4R机构连杆曲线方程的正确性。使用旋量理论分析球面4R环路处于奇异位形下连杆的瞬时转动轴线,确定了球面4R环路中连杆的瞬时转动轴线与球面3R运动链轴线共面,为机构模式变换必要条件。将球面4R环路作为广义转动副,对双环球面7R机构加速度进行分析,得到了球面4R机构环路连杆曲线尖点对应机构位形下,连杆瞬面切线与球面3R运动链轴线共面,为机构模式变换必要条件。结果表明,该类球面7 R机构具有锁定模式,通过旋量理论分析球面4R机构环路连杆的瞬时运动旋量,可确定机构运动模式变换位形。对于分析设计满足运动和锁定生产作业变换需求的多模式机构,具有参考价值。
- 刘伟刘宏昭
- 关键词：旋量理论多模式
- 基于工程教育专业认证构建包装工程专业实践教学体系被引量：2
- 2017年
- 以工程教育专业认证为指导,详细剖析包装工程专业实践教学体系的培养目标,并对该专业的实践教学体系进行重新构建。教学实践表明,新的实践教学体系能够为学生提供更多获得工程教育的机会,促进学生操作实践能力的提高和产品包装创新设计能力的提升,为增强学生核心竞争力打好基础,符合《工程教育专业认证标准(试行)》对于人才培养的要求。
- 曹亚斌刘伟王西珍
- 关键词：工程教育包装工程专业实践教学体系
- 具有2T1R与2R1T运动模式3自由度并联机构型综合被引量：20
- 2018年
- 使用位移流形理论综合了具有2T1R与2R1T两种运动模式的并联机构。选取一种具有此类运动模式变换的机构,分析了其自由度变换时的位形特征,使用螺旋理论分析了其在不同运动模式下的自由度特征,分析了支链驱动副选取的可行性。结果表明,该并联机构具有2T1R与2R1T两种运动模式。在两种运动模式的一般位形下,使用3个驱动副可以实现对机构的控制;在两种运动模式的变换位形下,支链2连接动平台和定平台的2个转轴共线,机构自由度为4。在支链1中增加辅助驱动副,此驱动副只在机构运动模式变换时工作,可以实现并联机构在2T1R与2R1T两种运动模式之间变换。
- 刘伟刘伟
- 关键词：并联机构型综合
- 具有3T、2T1R和2R1T模式的并联机构构型综合被引量：3
- 2019年
- 基于具有2R1T和2T1R运动模式的并联机构,在其动平台上串联平面平行四边形机构后,提出了一种混联变自由度支链,分析了串联变自由度支链和混联变自由度支链的运动模式。采用旋量理论分析了具有串联和混联变自由度支链的机构在运动模式变换过程中的自由度特征,验证了该机构在不同运动模式下驱动副选取的合理性。在机构自由度和机构驱动副选取合理性分析时,选取不同的杆件作为动平台,简化了分析过程。结果表明,该含有混联变自由度支链的并联机构具有3T、2T1R和2R1T运动模式,当该机构在上述3种运动模式的一般位形下,3个驱动副可以实现对机构的控制。机构在从3T运动模式变换为2T1R运动模式时,机构需通过3T1R瞬时自由度位形;机构在从2T1R运动模式变换为2R1T运动模式时,机构需通过2R2T瞬时自由度位形。当该机构在运动模式变换时,处于3T1R或2R2T瞬时自由度时,机构处于约束奇异位形,需增加1个辅助驱动副,以实现机构运动模式的变换。该机构使用较少的驱动副可以实现多种运动模式,运动模式变换时不需对机构进行重新组装,可以快速实现机构重构。
- 刘伟刘伟
- 关键词：并联机构
