本書基于對柔性機構(gòu)學基礎理論長達20余年的研究和積累,密切結(jié)合精密工程、仿生機器人等應用需求,系統(tǒng)地總結(jié)了面向柔性設計的理論與方法。
第一篇分析建模
第1章緒論
1.1歷史沿革
1.2柔性機構(gòu)的優(yōu)缺點
1.3柔性機構(gòu)的應用
1.3.1柔性機構(gòu)與精密工程
1.3.2柔性機構(gòu)與仿生機器人
1.3.3柔性智能結(jié)構(gòu)
1.3.4幾種頗具應用前景的新型柔性機構(gòu)
1.4分析與綜合方法概述
1.5本書內(nèi)容
參考文獻
第2章基本概念
2.1柔性單元、柔性鉸鏈、柔性機構(gòu)與柔性模塊
2.1.1柔性單元
2.1.2柔性鉸鏈
2.1.3柔性機構(gòu)
2.1.4柔性模塊
2.1.5典型的柔性系統(tǒng)——柔性工作臺
2.2線性變形與非線性變形
2.3行程與載荷
2.4強度與應力
2.5剛度與柔度
2.6自由度與約束
2.7精度:軸漂與寄生運動
2.8材料選擇
2.9加工方法概述
參考文獻
第3章柔性單元的柔度建模
3.1小變形條件下柔性梁的一般力學模型
3.1.1均質(zhì)梁
3.1.2變截面梁
3.2基于旋量理論的柔度建模
3.2.1Von Mises的梁變形理論
3.2.2柔度的坐標變換
3.3大變形柔性單元的偽剛體模型
3.3.1經(jīng)典偽剛體模型
3.3.2基于瞬心概念的簧片偽剛體模型
3.4大變形柔性單元的約束模型
3.4.1Awtar模型
3.4.2改進的Awtar模型
3.4.3簧片的特性評估
3.4.4模型驗證
3.5有關柔度概念的分類思考
3.6本章小結(jié)
參考文獻
第4章柔性模塊的建模與性能評價
4.1主要性能參數(shù)
4.2基于旋量理論的柔度建模與性能評價
4.2.1全局柔度矩陣的建模公式
4.2.2實例分析
4.3等效偽剛體建模與性能評價
4.3.1平行雙簧片型柔性模塊
4.3.2LITFP
4.3.3交叉簧片型柔性鉸鏈
4.3.4車輪形柔性鉸鏈
4.3.5蝶形柔性鉸鏈
4.4基于梁約束模型的柔性模塊性能分析與評價
4.4.1建模
4.4.2特性分析
4.4.3設計實例:高精度、常值剛度的柔性鉸鏈設計
4.5本章小結(jié)
參考文獻
第5章柔性機構(gòu)的主運動與寄生運動分析
5.1柔性單元的等效自由度與約束模型
5.2基于圖譜法的自由度與過約束分析
5.2.1一般分析方法
5.2.2柔性機構(gòu)中的冗余約束
5.2.3一種用于驗證自由度分析結(jié)果的模塊化、可重構(gòu)柔性教具
5.3基于特征柔度矩陣的自由度分析
5.3.1一般分析方法
5.3.2實例分析
5.4柔性機構(gòu)的寄生運動分析
5.4.1梯形柔性模塊
5.4.2平行雙簧片型柔性模塊
5.5本章小結(jié)
參考文獻
第6章柔性機構(gòu)動力學基礎
6.1柔性動力學建模方法簡介
6.2單自由度柔性機構(gòu)的動力學建模
6.2.1基于集中參數(shù)法的柔性機構(gòu)動力學建模
6.2.2基于瞬心的大行程柔性鉸鏈動力學建模
6.2.3基于梁約束模型的大行程柔性鉸鏈動力學建模
6.2.43種動力學建模方法的有限元模態(tài)驗證與對比
6.3多自由度柔性機構(gòu)的動力學建模
6.3.1簡化模型
6.3.2考慮阻尼的動力學建模
6.4柔性動力學實驗
6.4.1基本原理
6.4.2實驗設備與方案
6.4.3實驗過程與結(jié)果分析
6.5本章小結(jié)
參考文獻
11.2基于屈曲理論的撓曲線構(gòu)型法
11.2.1壓桿穩(wěn)定的概念
11.2.2軸心受壓桿件的大撓度彈性理論
11.2.3撓曲線構(gòu)型法
11.3DC型柔性鉸鏈的設計與性能分析
11.3.1構(gòu)型設計
11.3.2撓曲線形狀對鉸鏈性能的影響
11.3.3實驗
11.4本章小結(jié)
參考文獻
第12章考慮能效的柔性設計
12.1驅(qū)動器選擇
12.2柔性運放機構(gòu)的設計
12.2.1運動縮放的必要性
12.2.2柔性運放機構(gòu)的選型與設計考慮
12.2.3新型大行程、高精度運放機構(gòu)的設計方法
12.3柔性靜平衡機構(gòu)的設計
12.3.1零剛度柔性機構(gòu)的一般設計思想
12.3.2負剛度柔性模塊的設計
12.3.3零剛度柔性設計
12.3.4模型制作與性能測試
12.4本章小結(jié)
參考文獻
第三篇設計實例
第13章大行程柔性軸承
13.1柔性軸承及其應用
13.2廣義三交叉簧片型柔性軸承的設計、分析與測試
13.2.1構(gòu)型設計與優(yōu)選
13.2.2剛度與精度建模
13.2.3樣機模型與測試
13.3內(nèi)外環(huán)柔性軸承的設計、分析與測試
13.3.1構(gòu)型設計
13.3.2剛度特性分析
13.3.3實驗測試
13.4本章小結(jié)
參考文獻
……
第14章大行程XY柔性工作臺
第15章柔性微操作機器人
附錄旋量理論基礎及圖譜表達
索引