然科学版郑时雄,刘桂雄,阎华,温伟成.机器人视觉在自动装配线中的应用.光学精密工程.费仁元，张彗慧.机器人机械设计和分析.北京工业大学出版社牡野洋.自動機械機構学，日刊工業新聞社，楠田喜宏.人間協調ロボット.ロボット,吉田章.塗装ロボットの実態と対処法.塗装技術.藤江正克.ロボットメカ二ズム.東京日本機械学会下河辺明.位置決めメカ二ズム.東京日本機械学会松浦富康．圧造による高機能•精密部品の製造技術圧造机械の最新技術.素形材附录外文翻译连杆机构的动力学.序言振动有时是由以外的事故引起的。由于振动引发连接部件松弛，脱落，激励振动引起的疲劳振动等，防止那种情况的方法有很多，认真检查设备中会在不容易看到的地方或视线看不到的机械内部发生的场合会联系到事故。因此。机械和那个型号对于机构的设计阶段来说，为了预防振动进行动力学分析很重要。机械开始振动，有时会持续振动，有必要加些动力，另外突发事故是在极短的时间内发生的，有时能捕捉到运动量的变化，像这样的力。运动量全都是质量项和运动项变位，速度，加速度的积累的形状。因此，机械振动和机械各部分会引起小的碰撞。机械整体有时会出现机械的特定部位出现变化。机械整体的轻量化，有时机械特定的部位的重量分布会起变化，运转项和重量项哪个有时会发现改变双方更重要呢。机构的机械设计应该在降低振动技术这点上。般如果改变机械的尺寸或机构的加速度，会改变运动项，全都会出现加速度减小，惯性力小，力学的特性优良，抑制振动的方法。变化人力速度，使用私服马达和脚踏马达，构成饱含机构的反馈回路，这是制度体系的问题。人力速度在定场合，对于变化机构的尺寸，改变机构的运动特性，减小振动，在本文中，机构的运动被用在固定的场合，改变品质，改变机构的运动特性的方法，质量和运动的两方的设计，动特性的试验同样的方法。机构的动力学的设计的方法的叙述。.机构的动力学.连杆机构的动力学连杆机构代表不等速运动机构，组合机构和复合机构的要素来把使用的，因此不等速运动机构比等速机构的振动容易。所以在这里连接机构的比较，是讲述那个动力学的分析方法。让连杆机构高速运动，大型变动的惯性力会发生，这个惯性力是被振动的机构的组成部分，作为激振动力和激振动力矩，是双作用力产生变化，根据这样的振动现象，机构会出现误差，同样，噪音也会发生。并且由于振动机构的结合部松弛，运动副部件有细小的缝隙和运动副作用力的变化以及对偶数间的相对振动等振动波形的高调波成分的共振会发生。像这样为了降低机构的振动，减小惯性力或惯性扭矩的大小是很必要的，机构的材料，尺寸，质量分配等，从机构设计开始的阶段就应该考虑降低振动的策略。连杆机构是开回路机构作为主要连续机器人机构和闭回路。机构是区分平面机构和空间机构包含并存机构的机械装置，这里面，讲述的是最基本的机构闭回路平面个自由度节机构。如果解决连杆机构的运动分析和力学如图所示，需要分析机械的构造组成，内部游移和弹性方面的特性。机构的分析是机构的组成，内部机构以及机构各部分的尺寸和质量，重心位置，惯性力矩参与的场合，入力角度，入力角速度，对外力做出的功等需要求出。杆组加工部运动副部的摆动连杆和轴的弹性图.连杆机构的运动分析和力学.机构动力学的设计方法如图所示，根据机构的综合运行必要的运动，决定机构的骨架的场合，机构的激振力和激振扭矩等机构的运动的动特性，大型，波型运行机构的内部运行质量分配，把这个说成是动力学的设计。换言之所谓的动力学设计是运动项和动特性参与，求质量项的未知数方程的问题，无论用动力学分析和最简化的手法得到最终解决的方法，和运动项，质量项的双方作为变数来求最终解的方法，深远的意思包含动力学的设计。机构.总和杆组机构的动特性加工部图.激振力及激振力矩简化的设计方法连杆机构的激振力是可动连杆的惯性力的总和，除掉激振力，在机构运动中使奇偶故全体的重心平稳，再分配各连接让平衡锤静止，并且激振力矩和机构的运动力矩的时间微分变位零，完全清零，但是激振力和激振力矩同时清零有困难。激振力和激振力矩即使不为零，那个波形如果接近正弦，相位只为，又回到垂点，同时吧机构变为来运动。激振力和激振力矩减少，并且高调波其共振防止噪音。.激振力的波形制御激振力的成分，方向如下式子,在这里，是根据机构运动分析求出的量值，依存时间，把这个称为运动项。方面是关于各连接的质量和重心称为质量项，加振力是用运动项和质量项来表达的。参考机构的尺寸，来确定运动激振力所用的激振力波形，求各连杆质量和重心位置的问题称为激振力制御。即为式子中运动项是已知，把，指定为求的质量项问题，根据式子中中有个指定的点，式子数和未知数数量样求。把，使用在各个场所，的场合是，是有预定多少个的必要。的场合是根据未知数多少来确定的不能用最小二乘法求解，特别激振力所望波形制御的场合，指定值的数量很有必要。求解制御激振力的式子,如下所示，从这个质量，重心位置,来求得质量分配，是个，质量参数有个，质量参数内部的个是任意选定的。.激振力矩的波形制御作为运动各连接的重心是惯性力，和共同重心旋转的惯性扭矩来作用的，这个惯性扭矩是使机构整体回转的发生回转，把这个叫激振力矩。关于确定入力的轴的机构的加振力矩，如下式所示，在这里，是运动项，是质量项，因此激振力的制御和用同样方法的激振力矩的制御，式子和式子组合，激振力成分和激振力矩同时可能制御。.抑制运动副作用力方向的急速变化作用在机构的运动副部上的力，般大作用方向变化的变动力，根据机构的质量分配那个作用方向急速变化，并且运动副部为了使机构打滑减少存在。这个运动副作用力方向的急速变化引起的相对振动分离冲突，机构的噪音和运动副部磨损的原因，特别是移动空间的对偶部，有润滑的问题，相对振动分离，冲突等容易发生。因此，关于曲柄和运动副讲述的为根据调整质量分配来抑制运动副作用力方向的急速变化。.指定运动副作用力方向的方法曲柄和轴套间的运动副作用力的成分各连接力用力矩，式子连接长，就从回转数决定的系数和各连接的质量惯性力矩，从重心称为质量的参数的乘积的形式。并且运动副作用力方向为式子，因此评价作用方向变化的度合，像式子的入力曲柄角度的变化，对于运动副作用力方向的变化的变化率和的评价被采用。把式子个输入曲轴对齐角度表示矩阵，运动副作用力向量,是运动项矩阵和质量项向量的乘乘积的形式。运动项矩阵是决定连接的长度和回转数，指定所望的作用力方向，合成运动副作用力的轴，轴成分个以上，式子是关心到质量向量建立次方程的解。.运动副作用力的最低化本方法是运动副作用力的大小和方向变化多数的非线性计划问题，影响大小和方向变化的表示质量分布的制约条件，那个条件内运动副作用力的大小和方向变化样，得到机构的质量分配的方法。对连杆机构的运动副作用力有影响的质量项是各连接的质量，惯性力矩，重心位置。因此，变数杆的质量项，即对运动副作用力的大小。输入回转角样，作用力方向也样，首先，分割机构的输入角为个，对输入角中的运动副作用力的大小和作用力方向指定。下面把包含这个指定值和制御变数的计算值的差二者相乘变为最小化的决定问题应该考虑下，这个问题的目的开数参与下面的式子。因此根据目的成分的重要系数，各目的关数成分的重要度来被决定的。如果把连杆简化运动副作用力变小，并有强度限制。因此，对制御变数参与下限值作为不等式的条件，下限值构成连杆材料的强度，形状，加工难易程度来决定的。在这个制约条件内实行目的开数的最小化。输入连杆的回转速度，的场合的运动副作用力及其重力系数，的场合被最低化来表示对图的运动副作用力并且图表示最低设计的机构，用这样的曲线来构成连接机构的运动副作用力，良好的特性。.考虑连接机构的尺寸和输入扭矩变动的最低设计从前，连杆机构的运动是能加入的物体，讲述关于使质量项可变化的动力学的设计法。方面连杆的尺寸是拥有杆组和加工部来考虑的，实行所要的运动来决定尺寸的场合是根据加工部的影响的特征性的程度来决定的。实行质量的再分配，那个以上特动性不良好的临界点出现。因此，所望运动参与的场合，考虑动特性来满足所要运动的决定的尺寸的方法的讲述。如果使用这个方法动力学的特性会变好的。.输入扭矩的变动系数和传动角的平均值把机构的输入扭矩展成傅立叶的级数，以扭转的次波的振幅作为基准，像下面的式子定义为扭转的变动系数。因此，对于杆的左右摇动时间的比，研究输入扭矩的变动系数和传动角的最大最小的平均值之间的关系。用图表示那个计算结果。图中有个，传动角平均值为的场合，为最小值。.用机构的尺寸和扭矩变动系数的最低设计把机构的尺寸利用前节的传动角的平均值来决定后，为了得到动特性更好的机构使输入扭矩的变动系数作为目的开数，目的关系如下面的式子杆的摇摆幅度为，固定连接长.，时间率，回转速度,用这些实行输入扭矩变动系数的计算，八个结果吧传动角的平均值设为，使机构的输入扭矩变化率为，如果实行最低设计，变化率变为.，变为最小，传动角平均值和尺寸机构变化率为.，根据这个场合的最低设计变化率为.，从这开始设计动特性的机构，懂得必须考虑几何学的尺寸和动特性的双方。.连杆机构的输入扭矩特性的实验的确定连杆机构的输入扭矩特性是根据输入角来变化的，连杆要素做成单纯的形状的场合是输入扭矩能求得简单些。复杂形状的连接相当麻烦。因此，从计测实际的输入角及其输入扭矩，开始表示输入角和输入扭矩的关系，有数学模型得到，不研究各个连接要素的形状，质量等，能把握机构的输入扭矩的特性，讲述实验是这个数学模型的同定的方法。这个方法是先等价惯性力矩等的特性量实现傅立叶级数，下面使机构定速回转测定输入扭矩，这是展开傅立叶级数比较两者的傅立叶级数来决定系统的输入特性。由个要素形成个自由度的连杆机构，系统整体的运动能是但是，是机构的等价惯性力矩，的关系，下面根据重力可能性能是把这个带入拉格朗日的方程，运动方程为因此，是根据重力扭矩，是输入扭矩，根据式子是对于变为周期为的周期关数，书面表达傅立叶级数的形式并且输入扭矩也变为对输入角的周期关数，把式子代人式子中，用,整理用若干个回转数实行实验来求能适应最小自乘法，求得决定,.确定为了验证同定法的有效性，制作简单的机构，用这个装置作为回转数.来测定输入扭矩，实行同定。根据得到的数学模型计算测定输入扭矩和实际表示输入扭矩表示为图。从图上看计算值和测定值明白了它们应该致，这样有复杂的连接的机构，根据实验能求得出等价惯性力矩和重力来决定方程式，由它的回转数输入扭矩也容易求得。.结论本论文特别用节讲述连杆机构，质量项和运动项双方的变化，改善机构的动特性的方法，动特性的实验的同定法，这个方法运用其它的机构或对现实机构的运用，各种运动制御法和力学方法的结合，包含机构的机械组织的全体，进行特性的改善的研究，用曲线构成动的平衡的机构的容易被设计，考虑机构的动力学的设计学的体系化。