平面四杆机构轨迹综合方法及可视化表达

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连杆机构尤其是平面四杆机构常被应用于各种机械来实现已知轨迹的运动，例如，实际应用中的水稻插秧机的分插机构、搅拌机、起重机等。人们对连杆机构的轨迹综合方法的研究从未间断，连杆机构的轨迹综合是机械系统创新设计的基础，在学术研究和工程应用领域都具有重要意义。
　　本文以平面四杆机构为研究对象，为提高轨迹综合的速度与精度，提出了一种基于三次非均匀B样条理论的轨迹综合方法。
　　本文首先生成了大量的连杆曲线数据，提出了连杆曲线归一化方法。将生成的原始连杆曲线进行了统一的归一化处理，消除了连杆曲线与缩放比例、放置方位的相关性，便于轨迹曲线的特征匹配，大大减少了电子图谱库中的数据冗余。
　　其次，为避免对大量形状各异的连杆曲线的分类处理，研究了连杆曲线型值点的选择方法，编制了型值点自动选择程序，极大简化了轨迹综合的过程。
　　然后，提出利用闭合的三次非均匀B样条曲线对连杆曲线进行拟合，将B样条曲线拟合过程中获取的控制顶点所形成的控制多变形各相邻两边的夹角作为连杆曲线的特征参数，既能表征连杆曲线的形状特征，又减少了人工神经网络输入数据的数目，避免因特征参数过多而降低特征匹配的效率。
　　再次，采用了广义回归神经网络进行轨迹曲线的特征匹配，研究了实际机构与期望的机构尺寸参数间的关系，提出了反归一化方法，能够快速获得实际机构。给出了实际机构的同源机构的矢量生成方法，运用几何方法证明了罗伯特-切比雪夫定理。研究并建立了双摇杆齿轮五杆机构极限位置的数学表达式，给出了双摇杆齿轮五杆机构主动件可转区域的获取方法。
　　最后，利用上述研究成果编制了可视化软件，对给定的有序离散点能够快速实现轨迹综合，且综合精度较高。

著录项

作者
赵彦微;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科机械设计及理论
授予学位硕士
导师姓名于红英;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类低付连杆机构;
关键词
平面四杆机构; 轨迹综合方法; 可视化表达; 三次非均匀B样条理论;

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