机构学

摘要： 背景:对膝关节各组织的运动过程、运动数据、运动机制的研究,有助于根据其运动特性及生物力学特征,设计、改进膝关节假体,改善膝关节运动功能,以及避免运动损伤、提高运动成绩和延长运动寿命.膝关节的运动数据是研究其力学特性的基础.目的:根据膝关节的三维几何模型,求解膝关节在不同屈曲角度时胫股关节、髌股关节的运动数据,为机器人等空间复杂机构的运动分析、人工假体的力学分析及其设计提供新的研究途径和参考方法.方法:首先,采用CT数据得到人体静态下屈曲0-120°范围膝关节典型相位的三维点云;其次,提出将三维图像配准和坐标变换相结合的方法以精确分析膝关节的相对运动.将不同屈曲位的膝关节各部分如股骨、胫骨、髌骨三维图像及其坐标放在同一坐标系下,分别建立膝关节各骨组织的正交坐标系,通过绕运动坐标系的Z-Y-X欧拉角方法进行坐标变换来研究膝关节的运动.结果 与结论:①分别得到了膝关节屈曲0-120°范围内的胫股关节、髌股关节在5个自由度下的运动数据,为膝关节的力学特性及假体设计的研究提供支撑,适用于机构学中复杂运动形态运动副的运动分析;②该研究所提出的方法基于多静态离散医学影像进行人体运动的测量和分析,既能够利用既有的CT扫描设备和现有软件,设备成本低、方法简单易学;同时获得较高的测量精度,其精度误差小于1 mm.

摘要： 针对踝关节损伤患者的康复训练需求,提出了一种基于2-RURU/RR并联机构的新型人体踝关节康复训练机器人。首先,利用螺旋理论分析了机构运动输出特性和自由度计算,推导出了机构的姿态角位移和角速度方程,并基于数值搜索法求解出了机构的工作空间;然后,利用运动/力传递性能指标对机构进行了运动性能分析,绘制出了机构的性能分布图谱,借助全域传递性能指标对机构进行了优化设计;最后,基于ADAMS进行了运动学仿真,搭建了踝关节康复机器人物理样机,并进行了康复运动试验。实验结果表明:该踝关节康复机器人的转动中心可调,并且具有无耦合的运动学特性;经过优化后机构的优质传递工作空间占比提高了10.8%。运动学仿真和物理样机研究结果表明:康复机器人的运动范围完全能够满足人体踝关节的康复训练要求,该研究可以为此并联式踝关节康复机器人的研发提供理论参考。

摘要： 阐述了在研究生《机构分析与综合》教学中引入空间机构学机构构型案例库的方法,细化了机构案例设计与实现方法,通过将变胞机构与固定构型机构设计融合提出教学案例库建设思路,对教学案例库中机构构型进行分类实现案例库体系化,通过教学实践验证了上述方法的有效性.

摘要： 为了满足用于包装、化工、建材和食品等码垛的需求,针对工业机器人码垛设计与运动进行了详细的分析.在给定的三维环境下,算法将机器人的笛卡尔工作空间分解为以机器人基座为中心的三维圆柱体切片.该码垛机器人设计用于生产线上的堆垛和拆垛,根据码垛机器人的结构特点,机器人的本体结构采用平行四边形机构进行设计,保证了机器人运动过程中的稳定性.Solidworks与Matlab的协同仿真可以缩短机器人的研发过程,缩短设计时间,可视化图像,有效地获得机器人的动态特性.在运行过程中,通过搜索起点和终点位置的无碰撞单元序列,得到机器人控制器执行的关节轨迹,该关节轨迹完全位于该圆柱体单元序列中.经过实验证明,该码垛机器人可以应用于仓储物流的工程环境中,码垛机器人具有很好的动态性和稳定性.

摘要： 蔬菜工厂化育苗过程中,由于种子质量和育苗环境等条件制约造成的弱质苗问题,本文利用机构学、机器视觉、可编程逻辑控制(PLC)等技术,设计了一种蔬菜穴盘健壮苗识别系统.系统主要由穴盘输送机构、图像采集装置、检测与固定装置钵苗分拣剔除机构、自动控制系统和机架等组成.通过激光传感器获取各部件动作信息,实现各执行部件控制时序.基于机器视觉,利用上位机进行健壮苗判别.结合PLC串口通信技术,指示系统进行健壮苗识别与弱质苗剔除工作.试验结果表明:系统可实现穴盘健壮苗自动识别与弱质苗自动剔除,健壮苗识别成功率达到81.0％以上,弱质苗剔除成功率达到75.0％以上.

摘要： 针对应用型本科教育的发展趋势和目前课程教学改革的现状,在工程力学的教学中,重点阐述了工程力学与机构学之间的关系,根据机械类专业的特点,提出了基于机构学理论在虚位移原理教学中的应用内容和理论应用的再认识,以期达到提高教学质量,培养和提升应用型本科生的创新能力,推动课堂教学改革的目的.

摘要： 机构静力学建模是机构学的基础,运用计算机辅助设计是提高学生综合应用知识能力的重要手段.本文以附加弹簧双滑块四杆机构为例,利用虚功原理,阐述基于Maple软件的机构位置闭环方程和运动静力学建模过程,并得到机构的力-位移模型;并利用Matlab软件,将重要模型以图形化描述,展示不同参数对力-位移曲线的影响情况.结果证明,附加弹簧机构的非线性特性扩展了学生的学习视野,有利于提高学生机构创新设计能力;采用的教学手段增强了教学过程的生动性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的实践能力.

摘要： 屈晨昕爸爸:爸爸陪着孩子一起画我家孩子很小就开始学画,开始是在机构学油画,后来慢慢开始学国画。我们在家为孩子专门提供了绘画的书桌,尤其是学国画之后,会在桌上摆上相应的笔、纸等工具材料,还有专门存放作品的地方。孩子的大部分作品我都会留存,画得不错的会装裱起来。

摘要： 由于杆长制造误差等因素的影响,水下探测基阵的扩展机构在扩展运动时会产生位置误差,导致换能器描点轨迹的偏差,影响探测性能.以某水下扩展机构为研究对象,基于封闭矢量法和误差独立作用原理建立了杆长误差下的水下扩展机构位置精度分析模型,研究了实际扩展过程中8个杆长误差及输入角度误差对水下扩展机构输出位置的误差影响,探索了一种杆长误差下的机构运动学分析方法,提出一种在不同加工精度下换能器描点运动轨迹的描述方法.

摘要： 可展/收机构及变结构机构在卫星天线、太阳翼和太空望远镜等主体结构中广泛采用,其设计过程中存在机构单元选型、组合方式、运动约束分析、方向误差分析以及刚柔耦合振动抑制等基础研究问题尚未得到很好地解决.本研究提出和运用变胞机构原理,形成单元机构组合设计理论和方法,解决重组重构、运动分析和精度设计等关键问题.同时开展了新型航天机构创新设计及应用基础问题研究,以及新型变结构机器人的设计分析与研制.该项目对于丰富机构学和结构力学的研究内容,促进二者的交叉融合与发展,提高我国机构学以及机器人的研究与应用水平均具有非常重要意义.

摘要： 针对机器设计过程,简述了机器概念设计、运动尺度设计、结构方案设计和精度特性设计中机构学的作用,提出了机构型综合问题需求描述,机构结构的数学描述、机构型综合的数学方法,机构近似综合误差评定函数、解的存在性与求解算法的收敛性、机构广义尺度综合,机构的零件结构方案设计,机器精度的机构模型等有待机构学研究的课题,展望机构学理论贯穿机器概念设计、运动尺度设计、结构设计和精度设计的全过程,成为机械产品数字化设计方法体系中的主要组成部分,供机构学研究者参考.

摘要： 以信息化机械系统发展为背景，建立了基于单开链单元的一种新的机构学理论体系，它完全不同于基于杆副单元的机构学理论体系(德国学派)、基于Assur组的机构学理论体系(俄国学派)以及基于回路单元的机构学理论体系(美国学派)，内容涉及：基于单开链单元的机构组成原理，基于单开链单元统一建模的机构拓扑学、运动学与动力学, 为机构拓扑学、运动学与动力学设计提供新的系统理论与方法; 对有关数学方法的拓宽与改进; 以及机构学的发展趋势。

摘要： 基于单开链单元的机构学新理论体系的研究进展，本文对其研究方法进行了较系统的分析与总结。内容涉及：机构学理论体系的基本架构；引入新概念的特点与必要性；发现机构学中心法则的基本思想：诸如，系统的不变性(量)，拓扑结构的几何化，非线性问题的线性化，系统单元的层次性、有序性与对称性，数学与机构学内在规律的结合以及对数学方法的改进等，期望能对其它相关学术研究有所启示。

摘要： 动力模块车组是重载超大型勿件运输的核心装备．在动力模块车组的设计、运行和操控过程中，很多问题可以归结为机构学问题，通过引入机构学原理加以解决．针对动力模块车组的运行路径建模．悬挂分组建模、驾驶真实感等问题进行研究，建立相关模型并开发试验样机，以帮助我固企业掌握动力模块车组的核心开发技术．

摘要： 机构作为机械装备的特征骨架,在相当程度上决定了整个机械行业的技术水平.现代科技对机械的要求日益向高速、精密、重载方向发展,而机构动力学特性则相应成为影响机械产品性能的关键因素.初始参数与问题解之间的严重非线性是并联机构的突出特点,混沌运动能够导致原本安全和确定的系统失灵,为工程系统的响应和可靠性增加了不确定因素.本项目将并联机器人机构学与混沌理论相结合,辨识含间隙解耦并联机构中的混沌现象并研究其动力学设计应用,有助于机构学理论研究的深化和混沌理论应用领域的拓展,为新型高性能并联机器人装备研制提供理论依据.

摘要： Adams以其公认的优越性被越来越多的工程技术人员和科研人员所使用.在机构学的教学过程中,将Adams引入到课堂和实验室中,将机构学经典理论与Adams应用相结合.在本科生的"机械原理"课程中,应用Adams对机构分析与设计的结果和结论进行仿真验证,学生在加深对机构学经典理论的理解与认识的同时,了解和基本掌握Adams这一先进的分析与设计软件.在研究生学位课"产品设计与虚拟样机"中,以Adams的应用为授课重点,结合机构设计与工程实例,详细介绍Adams的应用,通过实践,熟练掌握Adams的应用方法,为他们从事科学研究奠定良好的基础.

摘要： 运用现代机械设计方法和机构学理论,对弩机机构进行了机械性能分析,着重研究了弩机的机构组成、运动原理以及受力分析等问题.以SolidWorks作为支撑软件,在VC++6.0环境下开发了弩机的装配仿真软件.

摘要： 机构的末端特征包括具有简单线性关系的移动特征和复杂非线性的转动特征。转动特征影响到机构末端的姿态和灵活性。传统的机构指标仅描述机构转动特征的结果，即机构姿态的特性。但是对转动过程的研究较少，尤其是末端转动特征是绕哪些轴线转的问题描述的不够清楚。本文提出了转动完整性的概念，研究转动轴线位置的性质。针对转动完整性的判定，本文初步研究了两种方法：离散的数值计算方法及转动轴线迁移定理两种方法。转动完整性的提出对机构的研究特别是机构的型综合具有重要的理论价值。

摘要： 机构的末端特征包括具有简单线性关系的移动特征和复杂非线性的转动特征。转动特征影响到机构末端的姿态和灵活性。传统的机构指标仅描述机构转动特征的结果，即机构姿态的特性。但是对转动过程的研究较少，尤其是末端转动特征是绕哪些轴线转的问题描述的不够清楚。本文提出了转动完整性的概念，研究转动轴线位置的性质。针对转动完整性的判定，本文初步研究了两种方法：离散的数值计算方法及转动轴线迁移定理两种方法。转动完整性的提出对机构的研究特别是机构的型综合具有重要的理论价值。

摘要： 本发明涉及一种用于控制运动学机构的方法。为了为运动学机构以提高的精度和效率计算可能扫过的制动区域，该运动学机构在运动学坐标系中借助于铰接地相互连接的单轴被建模，至少一个所述单轴与运动学坐标系的原点连接，并且至少一个所述单轴相对于原点运动，根据本发明，在制动过程中，对于与单轴耦联的点，由点的初始位置、至少一个单轴的矢量速度和至少一个单轴的最小减速度确定点的至少一个虚拟的最终位置，并且通过初始位置和至少一个虚拟的最终位置的包络部来确定点的制动区域，由初始位置和至少一个虚拟的最终位置计算出包络部的延伸范围，并且在控制运动学机构时考虑制动区域。本发明还涉及一种运动学机构和机器人。

摘要： 本发明提出了一种机械设计的实验装置及实验方法，本装置利用飞轮的单向驱动特性，配合相应的锁紧装置，实现了同一轴上不同零件的顺时针和逆时针转动；通过在大转盘上更换安装不同的零部件如中心轮，行星架、凸轮等，可构成三种实验装置；本实验方法把大转盘作为参照系，通过配置不同零部件如中心轮，行星架、凸轮等，旋转参照系中的构件和反向旋转参照系，使构件形成相对运动和相对静止，可实现周转轮系传动比“反转法”计算、凸轮廓线“反转法”设计和连杆机构钢化“反转法”3种“反转法”实验。本发明系机构学中首创用于实现反转法的实验装置，将绘图和抽象分析通过实验装置和方法直观的实现。

摘要： 本发明公开了一种基于仿生机构学的落地红枣捡拾机，主要包括机架、聚拢装置、捡拾装置、筛选装置、收集装置、风力系统、传动系统。其中所述的聚拢装置安装在机架前端，所述的捡拾装置安装在聚拢装置之后，所述的筛选装置安装在捡拾装置与收集装置之间，所述的风力系统、传动系统分别安装在机架两侧，所述的收集装置安装在机架后上方。其工作原理为柴油机带动整个机器低速前进，聚拢装置通过仿人手臂的动作将落地的红枣聚集在机器的中央，在机器前进的过程中，红枣经过捡拾装置时，地面的红枣在捡拾口由风机产生的吸力输送至机器的筛选装置，落地红枣经过筛选装置的筛选将小土块、小石头、枣树叶进行分离，干净的红枣被收到收集箱中，完成落地红枣的捡拾。本发明结合机械式与气力式配合，实现落地红枣的快速聚集、捡拾、筛选，改变了传统的手持式收集方式，极大地减轻了红枣收获的劳动强度，提高了红枣采收的效率。

摘要： 本发明提出了一种机械设计的实验装置及实验方法，本装置利用飞轮的单向驱动特性，配合相应的锁紧装置，实现了同一轴上不同零件的顺时针和逆时针转动；通过在大转盘上更换安装不同的零部件如中心轮，行星架、凸轮等，可构成三种实验装置；本实验方法把大转盘作为参照系，通过配置不同零部件如中心轮，行星架、凸轮等，旋转参照系中的构件和反向旋转参照系，使构件形成相对运动和相对静止，可实现周转轮系传动比“反转法”计算、凸轮廓线“反转法”设计和连杆机构钢化“反转法”3种“反转法”实验。本发明系机构学中首创用于实现反转法的实验装置，将绘图和抽象分析通过实验装置和方法直观的实现。

摘要： 本发明公开一种基于期刊编委指数的科研机构学术影响力的评价方法。其中，该方法可以包括确定学科领域划分标准；根据学科领域划分标准，确定期刊列表与期刊等级；根据学科领域和期刊列表，收集编委数据；其中，编委数据包括编委所属机构和同一机构在同一期刊编委数量；基于编委数据，计算各编委的指数得分；基于编委的指数得分，依据编委所属机构以及同一机构在同一期刊编委数量，来计算期刊中编委对应科研机构的贡献分；汇总各科研机构所有编委的贡献分，得到科研机构的期刊编委指数得分；根据期刊编委指数得分，对科研机构学术影响力进行评价。由此，本发明实施例提供的方法减小了科研机构学术影响力评价偏差。

摘要： 凸轮机抅学习仪是以凸轮反转法原理为基础研发的教学实验仪器；其设计特点是一台仪器使用了三台电机三套传动机构，其中机构一为常用凸轮机构，机构二为反转法机构，机构三则建立在机构二上为反转车载直行机构；实验时，机构一与机构三配合可进行的实验是使用事先设计制作好的凸轮模型可绘制出凸轮的轮廓曲线；机构二与机构三配合可进行的实验是使用事先设计制作好的凸轮推杆位移曲线模型按反转法原理可绘制出凸轮轮廓线；教学中使用凸轮机构学习仪可提高学生的学习兴趣和效果，同时改变了教师的教学方式。

摘要： 公开一种科研机构学术影响力的多因素综合定量分析与排序方法，包括：在引文数据库中进行一个特定研究领域的文献检索，获取领域文献元数据；根据领域文献元数据提取相关科研机构元数据；根据科研机构元数据，构建一个加权科研机构合作网络；基于加权科研机构合作网络建立一个包含科研机构学术影响力多因素的因子图模型；使用循环最大和算法在因子图上近似推理，确定因子图变量集中所有变量的边缘概率值；根据边缘概率值的降序排序结果，获取并输出用户检索的研究领域内所有科研机构的学术影响力排序。本发明公开的科研机构学术影响力的多因素综合定量分析与排序方法，有利于科研人员准确定位高学术影响力科研机构、跟踪研究成果、提高科研效率。

摘要： 本实用新型提出了一种机构学的实验装置，本装置利用飞轮的单向驱动特性，配合相应的锁紧装置，实现了同一轴上不同零件的顺时针和逆时针转动；通过在大转盘上更换安装不同的零部件如中心轮，行星架、凸轮等，可构成三种实验装置；本实验方法把大转盘作为参照系，通过配置不同零部件如中心轮，行星架、凸轮等，旋转参照系中的构件和反向旋转参照系，使构件形成相对运动和相对静止，可实现周转轮系传动比“反转法”计算、凸轮廓线“反转法”设计和连杆机构钢化“反转法”3种“反转法”实验。本实用新型系机构学中首创用于实现反转法的实验装置，将绘图和抽象分析通过实验装置和方法直观的实现。

摘要： 一种传动机构学具,包含底板和两个垂直它的轴,轴上分别套装有主动传动件和从动传动件、主、从动传动件由主动轮、滑板等组成的为连杆传动学具;由曲轴、连杆组成的为曲轴传动学具;由皮带轮、皮带组成的为皮带传动学具;由齿轮组成的为齿轮传动学具。通过对上述学具的演示操作,使小学生在动手动脑过程中懂得各传动机构的不同结构和特性,从而获得动力传递的感性知识和理性知识,是小学生对机械原理入门教育的必备学具。

摘要： 凸轮机抅学习仪是以凸轮反转法原理为基础研发的教学实验仪器；其设计特点是一台仪器使用了三台电机三套传动机构，其中机构一为常用凸轮机构，机构二为反转法机构，机构三则建立在机构二上为反转车载直行机构；实验时，机构一与机构三配合可进行的实验是使用事先设计制作好的凸轮模型可绘制出凸轮的轮廓曲线；机构二与机构三配合可进行的实验是使用事先设计制作好的凸轮推杆位移曲线模型按反转法原理可绘制出凸轮轮廓线；教学中使用凸轮机构学习仪可提高学生的学习兴趣和效果，同时改变了教师的教学方式。