混合驱动连杆机构设计策略的研究
混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究
( 5)
ClaSSI : LmaX + Lmin1 + Lmin2 = La + Lb
( 6)
因此根据平面五杆机构中能成为曲柄杆件数可将平面
五杆机构分为三曲柄机构~ 双曲柄机构~ 曲柄摇杆机构和双 摇杆机构G
对 ClaSS I 类机构 由式( 2) ~ ( 3) ~ ( 4) 知: ClaSS I A: 若 两 较 短 杆 为 L1~ L5 则 转 动 副 A~ B~ E 为 周转副 C 不为周转副 则当两输入角等于任意角时 杆 L1~ L4~ L2 都能成为曲柄 而角 7 永远不等于 O 或 18O 该机构 称为无条件三曲柄机构G 该构型的尺寸条件为
L4 + L1 + L5 < L2 + L3
< L2 + L1 + L5 < L3 + L4
( 7)
L L3 + L1 + L5 < L2 + L4
ClaSS I B: 若 两 较 短 杆 为 L4~ L5 则 转 动 副 A~ D~ E 为
周转副 C 不为周转副 则当两输入角等于任意角时 杆 L1~
根 据 式 ( 2) 在 平 面
铰链五杆机构中 连接某
个转动副的两个邻杆中
若 其杆长满足式( 2) 的杆 长条件 则该转动副为周
转副 否则为摆动副, 再
根 据( 2) 式进一步推理可
得知: 在平面铰链五杆 2) 则该杆两端的转动副皆为周转副,
( 1Tianjin university Tianjin 300072; 2 Tangshan Iron 8 Steel Co. Tangshan 063000) Abstract: Based on the analysis of the link length of a planar f ive-bar the assemblability of linkage and the suf f icient and necessary condition of the existence of f ull revolvable joint are proposed. Then the type of the planar f ive-bar linkage is analyzed. The existence condition of unconditional triple crank unconditional double crank unconditional crank -rocker and double rocker are derived. Based on computer mechanism simulation the coupler curve of a hybrid f ive-bar linkage With double crank are investigated and some laWs of coupler curve are derived f or the first time. Key words: Five-bar linkage; Coupler curve; Hybrid mechanism; Computer simulation
混合驱动五杆机构轨迹生成及其影响因素研究
传统 的连 杆机 构仅 在给定 的有 限点处 逼近 给定
型， 仿真 结果 表 明混 合 输 入 五杆 机 构 较 开 链 二杆 机 构实 现相 同 轨迹有 明显 的优 点 。文 ［ ］ ４ 讨论 了平 面
五 杆机构 的分类 ， 用 改 进 的遗 传 算 法 最 小 化 可 调 采
的位 置坐标 ， 而凸轮 机 构 虽 可 精确 实 现 从 动件 的运
动规 律 ， 动程 小 、 力 大 。新 出现 的一类 多 自由度 但 应 混合驱 动 闭链机 构兼 备 了连杆 机构 和 凸轮 机构 的优
混 合 驱 动 五 杆 机 构 轨 迹 生 及 其 影 响 因素研 究 成
李鹏 飞 ，李仁 军 ，王 昭 ，刘宏 昭
（ 安 理 ２ 大 学 机 械 与 精 密 仪 器２ 程学 院 ， 西 西 安 ７ ０ ４ ） 西 １ ２ １ ２ 陕 １ ０ ８
摘要 ： 用机 构逆 运动 学分 析方 法 ， 混合 驱 动 五杆 机 构 复 杂轨 迹 的 生 成及 其 影 响 因素 进 行 了研 应 对 究 。在 对设 计 的混合 驱动 五杆 机构 进行 逆运 动 学分 析基 础 上 ， 定 了机 构 两原 动件 驱 动 电机 的速 确
ｍｅ ｓ ｅ ｕｒ ｅ ｔ ｈ ｔ ｏ ｅ ｉ ａ ｕ ｖ ｓ ｉ ｈｏ ｔ ｔ ｇｅ ｅ ａ ｉ ｏ ａ ｄｏ ｌ ｃ ｍ ｐ ｉａ ｅ ａ ｕｒ ｄ ｃ ｖ ｓ ｗｉｈ ｔ ｅ ｈｅ ｒ ｔｃ ｌｃ ｒ ｅ ， ｔ ｓ ｗｓ ｈａ ｎ ｒ ｔｏｎ ｆ ｒ ｎ ｍ ｙ ｏ ｌｃ ｔ ｄ ｃ ｖ ｓｔ ｕｒ ｅ ｏ ｈｙｂ ｉ ｒｖｅ ｃ ｎ ｓ ｉ ｅ ｓ ｂ ｅ ｒｄ ｄ ｉ ｎ ｍｅ ｈａ ｉ ｍ Ｓ ｆ ａ ｉ ｌ ． Ｋｅ ｒ ：ｈ ｒｄ ｄ ｉ ｎ ｍｅ ｈａ ｉ ｍ ；ｃ ｙ ｗｏ ｄｓ ｙｂ ｉ ｒｖｅ ｃ ｎ ｓ ｏｍｐ ｉ ａ ｅ ｕ ｖ ｅ ｒ ｔｏ ｌｃ ｔ ｄ ｃ ｒ ｅ ｇ ｎｅ ａ ｉ ｎ；ｉ ｖ ｒ ｅ ｋ ｎｅ ｔｃ ｎ ｌ ｓ ｓ ｎ ｅ ｓ ～ ｉ ｍａ ｉ ｓ ａ ａ ｙ ｉ
混合驱动连杆机构的串行和并行设计
混合驱动连杆机构的串行和并行设计作者：谢进， 魏宏， 阎开印， 陈永， XIE Jin， WEI Hong， YAN Kaiyin， CHEN Yong作者单位：西南交通大学机械工程学院,成都,610031刊名：机械工程学报英文刊名：CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING年，卷(期)：2007,43(9)被引用次数：3次1.周双林;邹慧君;姚燕安可控机构的研究及发展展望 2000(zk)2.姚燕安;查建中;颜鸿森机构与控制的协同设计[期刊论文]-机械工程学报 2004(10)3.YOUCEF-TOUMI K Modeling design,and control ntegration:a necessary step in mechatronics 1996(01)4.WU F X;ZHANG W J;LI Q Integrated design and PD control of high-speed closed-loop mechanisms 20025.姚燕安;颜鸿森;张策凸轮机构与伺服控制系统的集成设计[期刊论文]-中国科学E辑 2000(06)6.周双林;邹慧君;姚燕安混合输入五杆机构构型分析[期刊论文]-上海交通大学学报 2001(07)7.BERKOF R S;LOWEN G G A new method for completely force balancing of simple linkages 1969(B)8.马承文;邹慧君平面闭链五杆机构动力学研究[期刊论文]-机械设计与研究 2001(01)9.魏宏混合驱动五杆机构的结构和控制的集成设计研究[学位论文] 200410.STORN R;PRICE K Differential evolution-a simple and efficient adaptive scheme for global optimization on continuous spaces[Technical Report TR-95-012,TCSI]1.谢进.阎开印.陈永.XIE Jin.Yan Kaiyin.Chen Yong基于BP神经网络的平面机构连杆运动综合[期刊论文]-机械工程学报2005,41(2)2.陈科基于产品设计流的并行设计过程[期刊论文]-农业机械学报2004,35(5)3.谢进.陈永混沌理论与平面连杆机构综合[期刊论文]-机械科学与技术2000,19(4)4.谢进.魏宏.阎开印.陈永混合驱动连杆机构设计策略的研究[会议论文]-5.许多.严洪森.XU Duo.YAN Hongsen并行产品开发过程的时间模型及其优化方法[期刊论文]-机械工程学报2006,42(1)6.王汝慧.李瑞琴.WANG Ru-hui.LI Rui-qin混合驱动六杆机构的轨迹特性及优化设计[期刊论文]-机械设计与研究2009,25(2)1.单宁.赵晓青.周立坤混合驱动五杆机构控制系统虚拟仪器设计[期刊论文]-机床与液压 2011(8)2.张静.李柏林.刘永均机构设计模式的研究[期刊论文]-煤矿机械 2010(9)3.李素兰.黄进.段宝岩一种雷达天线伺服系统结构与控制的集成设计研究[期刊论文]-机械工程学报 2010(19)本文链接：/Periodical_jxgcxb200709035.aspx。
连杆混合驱动五杆机构的工作原理毕业论文
机械装备的发展一．机械装备的应用近十几年来，随着计算机技术和现代控制理论等相关科技的迅速发展，以数控加工为代表的柔性加工日趋完善，基本上实现了自由曲面形状加工阶段的自动化，但其精加工主要还依靠熟练工人的手工操作。
由于手工操作生产效益低下，加工质量不稳定，难以适应自由曲面低成本、短周期、高质量的要求，研究一种高效自动化的研抛设备势在必行，本研究针对自由曲面研抛加工所开发的虚拟轴混联机床就是为了适应这种需求。
二．状态分析本处所开发的是并联、串联有层次联结在一起的混联机床。
通过大量文献阅读，建立了各种并联机构模型，运用Adams 软件对各种并联机构模型进行分析，证明了3PTT运动副可以实现动平台三维空间运动。
用Adams 软件建立的该机床并联机构模型，并进行自由度问题研究和动平台的运动分析。
仿真结果表明，该并联机构具有三个自由度，动平台是平动的运动状态。
三、自由曲面研抛机床的位姿分析根据该机车的运动特性，利用解析法建立并联机构的正解方程，首先建立并联机构的解析图形，如图2所示。
图2 研抛机床并联机构解析图两端取模平方知：利用齐次变换的方法建立了自由曲面研抛机床串联机构的位置正解，并将串并联机构通过动平台为纽带，得到机床的位置正解。
运用欧拉角表达研抛工具的轴线姿势，发现该轴线姿势只与串联机构有关，而与并联机构无关。
四、自由曲面研抛机床的动力学分析及其仿真机床的动力学研究，包括机构惯性力计算、受力分析、动力平衡、动力学模型建立、计算机动态仿真等。
特别是在机器的运行速度不断提高的情况下，动力学问题的重要性就显得尤为突出，由于计算机的不断发展，使动力学计算、分析、模拟的手段逐步实现了现代化。
对机构动力学研究的深入，促进了机器的运转速度进一步提高，对机器的控制提供较为精确的理论基础。
五、自由曲面研抛机床结构的研究机床的研制分为二大部分：一是确定其机械结构方案包括机床机架设计；动平台设计；终端执行器设计等。
二是研制控制电路和控制软件等。
混合驱动机构的创新设计及其应用_张新华 - 副本
文章编号:1006-2343(2001)03-037-03混合驱动机构的创新设计及其应用张新华, 张 策, 田汉民(天津大学 机械工程学院,天津 300072)摘 要:混合驱动机构是一类多自由度机构。
其创新设计以型综合为研究重点,通过型综合得到多种独立的结构异构体,然后根据机构组成原理,对各种异构体进行变换,最后可以获得大量实用的、具有代表性的混合驱动机构。
这些混合驱动机构具有:精确实现运动规律、分度,提高工作效率以及再现成组运动规律等功能。
关键词:混合驱动机构,多自由度机构;创新设计;型综合中图分类号:T H112 文献标识码:A 收稿日期:2000-12-07本文受国家教育部博士点基金资助,项目编号:2000005630 混合驱动机构(又称混合驱动机械系统)是一个多自由度机构,同时采用实时不可控电机(常规电机)和实时可控电机(伺服电机)作为其动力源。
不可控电机为系统提供主要的动力,可控电机起运动调节作用。
两种类型的输入运动通过多自由度机构合成后生产生所需要的输出运动。
显然,以现有的多自由度机构作为研究对象,会因混合驱动机构本身性能的局限,而限制对混合驱动机构的全面研究。
这时须要借助机构创新设计方法获得大量的多自由度机构,从中优选几种典型的机构进行研究。
最具代表性的混合驱动机械是二自由度机构(2-DO F ),其类型综合是混合驱动机构创新的主要内容,也是研究混合驱动机构运动学和动力学必须解决的首要问题。
本文在二自由度混合驱动机构类型综合的基础上,对其进行了创新设计的研究,并列举了一些混合驱动机构的应用。
1 混合驱动机构的型综合 型综合是把一定数量的构件和运动副如何进行排列搭配以组成机构的综合过程,在进行机构综合时往往以运动副都是转动副的典型机构考虑,最后由综合结果进行高副低代,实现各种机构的创新设计[3]。
在二自由度平面机构中,如果把机架的约束解除,可以得到五个自由度的运动链,因此进行二自由度机构的类型综合与进行自由度为五的运动链综合是一致的。
基于混合驱动连杆机构的优化设计
基于混合驱动连杆机构的优化设计发表时间：2018-08-17T10:56:21.553Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：尚杰1 李建功2[导读] 摘要：提出了采用混合驱动六杆机构来实现对糖果包装机中推糖机构的优化，通过在原有五杆机构系统中加入第六杆即调节杆来形成混合动力六连杆机构，应用回路矢量法建立了数学模型，从运动学对六连杆机构进行了运动学分析，依据要实现期望的运动输出轨迹，优化混合动力六连杆机构参数。
1、华北理工大学河北唐山 063009；2、迁安职教中心河北唐山 064400摘要：提出了采用混合驱动六杆机构来实现对糖果包装机中推糖机构的优化，通过在原有五杆机构系统中加入第六杆即调节杆来形成混合动力六连杆机构，应用回路矢量法建立了数学模型，从运动学对六连杆机构进行了运动学分析，依据要实现期望的运动输出轨迹，优化混合动力六连杆机构参数。
关键词：混合动力六连杆；运动学分析；MatlabOptimal design of linkage mechanism based on hybrid driveAbstract：This paper presents the use of the hybrid driven six bar mechanism to realize the optimization of candy packing machine in sugar push mechanism，the five bar mechanism system with sixth lever adjusting rod to form a hybrid six bar mechanism，the application of loop vector method and establishes the mathematical model，from the movement of six linkage kinematic analysis.According to the desired trajectory of motion output，the parameters of hybrid six bar linkage are optimized.Key words：Hybrid six link；kinematic analysis；Matlab0引言包装产业目前在社会经济中的地位越来越重，综观全球领域而言，包装行业作为一个成长迅速、产值巨大的新兴产业，具有高效率，优化环境，减少成本等诸多优点，同时为商品加强产品竞争力，并提供巨大的经济效益。
混合驱动连杆机构优化设计和性能实验研究
混合驱动连杆机构优化设计和性能实验研究
张珂;王生泽
【期刊名称】《机械设计》
【年(卷),期】2004()z1
【摘要】本文针对混合驱动连杆机构辅助运动最大瞬时驱动功率最小为目标函数,对机构进行动力学优化设计.同时考虑到构件变速运动所产生的动载荷难以完全平衡和消除,对辅助电机控制和系统动态性能均有不利影响.故而以构件材料为目标,进行了优化设计研究,分别就碳素钢、尼龙、酚醛层压材料等材料构件机构进行了动力学计算,分析其对应驱动功率的大小;并通过对比实验,分析它们对系统动态输出性能的影响程度,结果表明复合材料构件有效的改善了系统的性能.
【总页数】3页(P192-194)
【关键词】混合驱动连杆机构;优化设计;复合材料;输出性能
【作者】张珂;王生泽
【作者单位】东华大学,机械工程学院,上海,200051 东华大学,机械工程学院,上海,200051
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.混合驱动连杆机构的串行和并行设计探究 [J], 蒋俊香;付新坡
2.风驱动-差分进化混合优化算法设计及其性能分析 [J], 胡振;杨华;周金容;代霜春;
龙红梅
3.实现变超椭圆轨迹混合驱动凸轮连杆机构的研究 [J], 葛正浩;任子文;杨芙莲;李晓芳
4.混合驱动连杆机构的串行和并行设计 [J], 谢进;魏宏;阎开印;陈永
5.混合驱动平面五连杆机构优化设计与迭代学习控制 [J], 曹建斌;訾斌
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混合驱动平面五连杆机构优化设计与迭代学习控制
Ｚｉ Ｂｉｎ
Ｅ嚼ｎｅ哦Ｉｌｇ，Ｃｈｉｎａ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ峨ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ
ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ—－ｄｒｉｖｅｎ
＝０．５４ｍ、Ｚｄ＝０．２５ｍ、１５＝０．５５ｍ。
口４］Ｔ；
Ｍ（０’）为２ Ｘ ２阶的对称正定惯性矩阵；Ｃ（０’，８ ７）为２
Ｘ２阶的离心力和哥氏力矩阵；Ｇ（Ｄ’）为２
Ｘ
１阶的重
力矩阵；ｆ为控制力矩；ｆｄ为各种误差和扰动。各矩 阵中的元素表示详见文献［１０］１１卯一１２１７。 针对式（９）所示系统，采用两种基于反馈的迭代学 习控制律： （１）指数变增益Ｄ型 “＾＋ｌ（ｔ）＝ｕ＾（ｔ）＋Ｋｊ［０ｄ（ｔ）一目ｔ＋１（ｔ）］ｅｍ（１０）
（５） ～
其中，ｒ为圆的半径，（ｚｏ，Ｙｏ）为圆心。 为保证常速电机驱动杆１匀速整周转动，圆轨迹 必须同时与以Ａ为圆心，分别以Ｉ
Ｚｌ—Ｚ２ Ｉ和Ｚ１＋Ｚ２为
半径的圆相切。根据机构的几何关系可得出
Ｉｉ＋１２一ｌ Ｉｉ—Ｚ２Ｉ＝２ｒ１
ｌｌ＋ｚ：一，：镝而ｊ
图１混合驱动平面五杆机构
‘６’
对于我们所研究双曲柄机构，容易判断出Ｚ１＜Ｚ２。 可利用式（６）求解出Ｚｌ和Ｚ２，因此，取设计变量为Ｘ＝
于具有重复运动性质的机构，且不依赖于被控系统的
精确数学模型，经过几十年的发展，在机器人等难于精 确建模的控制领域得到了广泛应用＂－８ Ｊ。混合驱动平 面五连杆机构正是一种类似于机器人可重复运动的机 构，具有非线性、强耦合的特点。因此，迭代学习控制 方法适用于混合驱动平面五连杆机构。
某混动车转向梯形连杆机构设计与研究
2023年第47卷第10期Journal of Mechanical Transmission某混动车转向梯形连杆机构设计与研究王建孟相阳冉廷顾全（宁波吉利汽车研究开发有限公司，浙江宁波315336）摘要汽车转向梯形是一个由“齿轮-齿条”驱动的连杆运动机构，与悬架机构一起控制轮胎转向与跳动，影响转向阿克曼率、转向传动比、齿条力等转向性能。
基于大量标杆车台架试验数据，给出转向梯形关键设计参数；同时论证了基于同一套前悬架系统，前置转向梯形变为后置转向梯形的可行性。
利用Catia V5参数化模型和Adams前悬架运动仿真模型，对某混动车转向梯形进行了概念设计，很大程度上实现了转向系统平台化，减少了开发成本，可为汽车工程师提供设计参考。
关键词转向梯形阿克曼率转向传动比齿条力Catia V5和Adams软件Design Method of a Hybrid Power Automobile's Steering Trapezoidal LinkageWang Jian Meng Xiangyang Ran Ting Gu Quan(Geely Automobile Research and Development Co., Ltd., Ningbo 315336, China)Abstract The steering trapezoid of automobiles can be seen as a link mechanism. It controls the motions of the tyres and influences on the steering Ackermann rate, steering gear ratio, rack force, and so on. A list of steering trapezoid's design parameters based on the benchmark data is given in the study. Front steering trape⁃zoid can be replaced of rear steering trapezoid in the same front suspension system that is proved in this study. The steering trapezoid of a hybrid power automobile is designed taking advantages of Catia V5 parameterized model and front suspension motion model based on Adams. Low cost and low design risk come true through the design method of the steering trapezoid.Key words Steering trapezoid Ackermann rate Steering gear ratio Steering rack force Catia V5 & Adams software0 引言汽车转向梯形是一个由“齿轮-齿条”驱动的连杆运动机构，与悬架机构一起控制轮胎转向与跳动。
混合驱动七杆机构的运动分析及优化设计_王英
文章编号：１００４－２５３９（２０１４）０６－００５３－０３混合驱动七杆机构的运动分析及优化设计王英 宋胜涛 李瑞琴（中北大学机械与动力工程学院， 山西太原 ０３００５１）摘要 对混合驱动二自由七杆机构的双曲柄机构的运动及直线输出行程的运动规律进行了分析，得出影响直线输出件行程的参数以及它们之间的关系。
根据此规律对机构进行了优化设计，得出了符合输出件行程的机构结构参数。
分析了连杆结构角β对输出件行程的影响，为此类型机构的进一步研究打下了理论基础。
关键词 混合驱动 七杆机构 运动分析 优化设计Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｄｒｉｖｅｎ Ｓｅｖｅｎ－ｂａｒ ＭｅｃｈａｎｉｓｍＷａｎｇ Ｙｉｎｇ Ｓｏｎｇ Ｓｈｅｎｇｔａｏ Ｌｉ Ｒｕｉｑｉｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｌａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｏｕｔｐｕｔ ｓｔｒｏｋｅ ａｎｄ ｄｏｕｂｌｅ ｃｒａｎｋ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｄｒｉｖｅｎ ｔｗｏ ｆｒｅｅｄｏｍｓ ｓｅｖｅｎ－ｂａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎｌｉｎｅａｒ ｏｕｔｐｕｔ ｓｔｒｏｋｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｗ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓｔｒｏｋｅ ｉｓ ｒｅｃｅｉｖｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｇｌｅβｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｕｔｐｕｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓｔｒｏｋｅｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｈｙｂｒｉｄ ｄｒｉｖｅｎ Ｓｅｖｅｎ ｂａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ０ 引言混合驱动机构是一个多自由度机构，它同时采用实时不可控电机（常规电机）和实时可控电机（伺服电机）作为其动力源。
混合驱动压力机九杆机构的可动性分析
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ａ ｇｈ ｕＵ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｚｏ ０ ０ Ｃ ｉａ 。 ｈ ｏ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅｒ ， ｈ ｎ ｚｏ ｎｖ ｓ ｙ Ｃ ａ ｇｈ ｕ２ ０ ， ｈｎ ） Ｓ Ｍｅ ｎ ｅ ｔ １ ３ （ ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｃ ａ ｇｈ ｎｔｕｅ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎ ｓ ｕ２ ５ ０ ， ｈｎ ） ２ ｈ ｏ ｏ ｈ ｎｃ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈ ｎ ｓ ｕＩｓ ｔｔ ｏ ｃｎ ｌ ｙ Ｃ ａｇｈ １５ ０ Ｃ ｉａ Ｓ Ｍｅ ａＥ ｉ ｉ Ｔ ｏ
ｓｎｈ ｓ ．ｉ ｔ ａ ｅｓｒ ｉ ｙ ｒ － ｒ ｅ ｃ ａ ｉ ｈｓｍ ｂｌｙｗ ｅ ｏｒｓａｃ ｎｈ ｂｉ－ ｒ ｅ ｓ ｙ ｔｅｉＦｒ ｋ ｕｅｆｈ ｂｉ ｄｉ ｎｍ ｈ ｎ ｍ ａ ｉｔ ｈ ｎｄ ｅｒｈｏ ｙ ｒ ｄｉ ｎｓ — ｓ ｓｍ ｄ ｖ ｅ ｓ ｏ ｉ ｅ ｄ ｖ ｙ
ｗ ｉｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌｍｏ ｏ ｒ ｖ ｄ ｓ ｍａ ｎ ｐ ｗ ｒ ｓ ｒ ｏ ｍｏ ｏ ｒ ｖ ｄ ｓ ｓ ｌ ｒｐ ｗｅ ｈ ｔＣ ｅ ａ ｐｌ ｄ ｈ ｃ ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｔｒｐ ｏ ｉ ｅ ｉ ｏ ｅ ．ｅ ｖ ｔ ｒ ｏ ｉ ｍａ ｌ ｏ ｒ ｔ ａ ａ ｂ ｐ ｉ ｏ ｐ ｅ ｅ ｎ ｅ
一
２２ 机构 的可动性分 析 ．
对于图 １ 混合驱动压力机九杆机构 ，它具有 可动性应包含
以下 内容 ：
ｎ ＇ ｈ Ｌｃｓ７ ｎｌ ｓ４ｉ ４ － １ ｎ￣吨 ） ａ ， ７ ４ ｓＬｃ ￣ｓＬｃｓ２ （３ 币 ｏ ，ｉ（ ｏ ） （２６ ｓ ＋３ ｔ ） ｏ ｉ 一
混合驱动二自由度并联机构的动力学优化设计
Ｏ １
舂＝ ｚ＝ ＝
。 一
＋ ａ
＋
图 １ 五杆 机 构动 力 学分析 示意 图
Ｆｉ． Ｄｙ ａ ｉｓａ ａｙ ｉ ｋ ｔｈ ｍａ ｆ ｇ１ ｎ ｍ ｃ ｎ ｌ ｓｓｓ ｅ ｃ ｐｏ
ｔ ｅ ５ Ｂ ｒ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｈ － ａ ｃ ａ ｉｍ
收 稿 日期 ： ０ ６０ 一Ｉ ２ ０－４Ｉ 作 者 简 介 ： 利 乐 （ ９ ３）男 ， 西 户 县 人 ， 教 授 ， 士 ， 要 从 事 机 械动 力 学 和并 联 机 器 人方 面 的研 究 贺 １ ６一 ， 陕 副 博 主
维普资讯
４０ ３
行了动力学优化设计 ， 得到了主驱动功率与辅助驱动功率 之间 的最 佳匹 配关 系． 为实现 混合驱动二 自由度并 联机 构综 合性 能最优以及系统 的最优控制 了基础． 关键词 ： 自由度并联机构； 二 混合驱动 ； 动力学 ； 优化设计
中图分类号 ： ２２ ＴＰ ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６７３ （０ ７０ —４ ９０ １０ —９ ０ ２ ０ ） ３０ ２ —４
２ 实现 一组 椭 圆轨 迹 优 化设 计 研 究
西
安
建
筑
科
技
大
学
学
报（ 自然 科 学 版 ）
第 ３ 卷 ９
Ｍ Ｊ Ｊ ３ｖ ＋ｑ“ “ ｑＪ（，＋ 玉 ３ ３ ｑ ４ ＋［２ ２ ｑ］＋ ［Ｌ ３ｒ．３ ＝ ｑ“ ｚ ，＋ ３ｖ ３￣ 。 ｑ“碧 ＋ｑ“ ｑ］ ，Ｔ２ ｒ ＿ ３ ＿ ，Ｔ “ ４ ． ３
混合驱 动 二 自由度并 联机 构 系统最 典 型 的就是 混合 驱 动 二 自由度 平 面 五杆 机 构． 由于它 将 混 合驱
混合驱动机构构型综合及优化设计研究
重庆大学硕士学位论文
that the RRPRR five-bar mechanism is superior to single-degree of freedom mechanism in realizing the given function and the given path. Keywords: Hybrid-Driven Mechanism, Configuration Synthesis, Innovative Design, Two-Degree of Freedom, Optimal Design.
A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering by Hou Shaoyi
Supervisor: Prof. Qin Wei Major: Mechanical Design & Theory
College of Mechanical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China
April, 2008
中文摘要摘要混合驱动机构以普通电动机和伺服电动机作为驱动器，两种类型的输入运动 通过一个多自由度机构合成后实现预期的输出运动，其中普通电动机为系统提供 主要的动力，伺服电动机提供较小动力的同时主要起调节作用。这种机构弥补了 传统机械系统缺乏柔性和全伺服驱动机械系统因柔性过高而造成浪费的缺点，在 理论上比较理想的解决了机械柔性化和保持高速、高效、高负载之间的矛盾。它 是可控机构的一种类型，是目前机构学研究的前沿领域。本文围绕混合驱动机构 的型综合、创新设计及优化综合等问题进行了深入研究： 首先，以混合驱动机构二自由度七杆、九杆运动链为研究对象，利用拓扑图支 链法，系统、有序地得到了其所有独立异构的拓扑图，并按照一定的方法将其转 化为运动链图，从而得到了全部的七杆、九杆基本运动链。 然后，从运动链自由度的类型出发，将二自由度机构运动链分为总体自由度运 动链、部分自由度运动链和分离自由度运动链三种类型，据此提出了混合驱动机 构运动链的选用原则。 其次，以五杆、七杆基本运动链为原型，通过运动副的变换、运动倒置和运动 链的衍生三种机构创新方法，获得了大量的满足混合驱动机械系统各种设计要求 的新运动链及新机构。 最后，以RRPRR五杆机构为研究对象，对实现给定函数和给定轨迹的五杆机构 采用两步综合法建立其优化综合的数学模型，并利用MATLAB软件计算获得机构的 尺度参数和补偿运动曲线，通过实例证明了混合驱动RRPRR五杆机构采用这种方 法进行优化综合时，比单自由度机构能更好的实现给定传动函数和给定轨迹。 关键词：混合驱动，型综合，创新设计，二自由度，优化设计
混合驱动机构研究综述(1)
合驱动系统 " 该轮 系 驱 动 一 个 凸 轮 机 构 实 现 可 变 的 变 近 $ 远休 其 计 算 机 仿 真 结 果 表 明* 采用混合驱 止时间的柔性输 出 运 动 " 动系统比单独运用伺服电机驱 动 " 伺服电机的最大输出功率和 力矩减小 ! $B %
! 收稿日期 ! 修订日期 ! # $ $ +)$ !)# -+ # $ $ +)$ .)$ % 基金项目 ! 陕西省自然科学研究计划资助项目 ! # # $ $ * R " $ #
轮 % 往复移动输出机构上有一与 运 动 方 向 垂 直 的 导 槽 " 五杆机 构中连杆上的轨 迹 发 生 点 处 装 有 一 滚 子 与 从 动 件 上 的 导 槽 相 可使从动件实现不 配合 % 当五杆机构生成不同的轨 迹 曲 线 时 " 同的输出运动 % 五杆机构中的两 个 输 出 构 件 " 文中分别称为参 考输入 ! # 和控 制 输 入 ! # %参考输入 9 2 F 2 9 2 1 > 2 G : 1 5 I > 0 1 I 9 0 J G : 1 5 I H H 为单向连续整周转动 " 控制输 入 为 伺 服 马 达 输 入 % 控 制 输 入 由 参考输入及输出运动决定 % 对应 输 出 构 件 的 某 一 位 置 " 连杆上 的轨迹发生点可 在 导 槽 的 不 同 位 置 " 故 在 给 定 机 构$ 给定参考 输入构件角速度 的 情 况 下 " 五 杆 机 构 可 以 有 不 同 的 初 始 位 置"
万方数据 作者简介 ! 葛正浩 ! " 男" 上海人 " 工学博士 " 教授 " 研究方向 * 机构学 $ 材料成型 " 发表论文 , " . ,) # D ( S$ $ 余篇 %
曲柄—连杆混合驱动五杆机构的分析与综合的开题报告
曲柄—连杆混合驱动五杆机构的分析与综合的开题报告一、研究背景与目的随着工程技术的发展，机器人用途越来越广泛，需要满足更高的运动性能和精度要求。
五杆机构是一种常用的机械运动链，具有结构简单、建模容易、运动灵活等优点，因此被广泛应用于机器人领域。
曲柄-连杆混合驱动五杆机构作为五杆机构的一种变形，具有独特的结构和运动形态，现在也已经开始应用于机器人的设计中。
本文的研究目的在于对曲柄-连杆混合驱动五杆机构进行分析和综合设计，为机器人领域的研究和应用提供一些参考。
二、文献综述关于五杆机构的研究已有较为成熟的理论基础和实验验证，例如，Gosselin等人曾对五杆机构的情况进行了分析，并将其应用于机器人的设计和运动控制中。
Chen和Huang则对五杆机构进行了优化设计，改进了其精度和耐久性。
而对于曲柄-连杆混合驱动五杆机构的研究相对较少，目前仍缺乏全面的研究和分析。
Soulat等人研究了曲柄-连杆混合驱动机构的动力学性能，发现在特定运动条件下，这种机构可以产生平稳的周期运动。
Yu等人提出了一种基于曲柄-连杆混合驱动机构的新型机器人手臂设计，具有快速、高精度、稳定的性能。
三、研究内容和方法1.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的结构和运动学特征进行分析和建模，并进行运动仿真和验证；2.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的静力学和动力学进行分析，探讨其运动效率和负载能力；3.开展曲柄-连杆混合驱动五杆机构的优化设计，提高其运动性能和精度；4.在以上研究基础上，结合机器人实际应用，进行曲柄-连杆混合驱动五杆机构的综合设计和实现。
研究方法包括理论分析、运动仿真、CAD设计、参数优化及实验验证等。
四、预期成果1.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的结构和运动学特征进行全面分析和建模，为其理论研究提供参考；2.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的静力学、动力学和优化设计进行研究和探讨，提高其运动性能和精度；3.基于曲柄-连杆混合驱动五杆机构，进行机器人实际设计和应用，实现相关机器人控制和运动控制的目标。
混合驱动六杆机构的研究
混合驱动六杆机构的研究摘要在电子、信息、控制、驱动等新技术高速发展的背景下，现代机器对实现一机多能、柔性输出、满足日益多样化功能需求的要求愈来愈高。
机电智能化、运动可控化、机电一体化等正成为现代机器的发展特征。
从根本上来说，这些新特征、新需求将转化为对现代机构系统能实现可控、可调运动输出的新要求。
从而可控机构应运而生，成为现代机构学的一个重要分支和新的研究领域。
可控机构只需适当调节驱动元件的控制参数，即可根据功能需求的变化做出快速响应。
混合驱动机构作为可控机构的重要研究内容之一，是目前机构学研究的前沿问题。
它同时以两种电动机作为驱动器（定转速电动机和伺服电动机），两种不同类型电动机的共同输入运动通过一个多自由度机构合成后实现预期的输出轨迹。
本文的主要研究内容为：首先，应用一般化链的连杆类配方法分析了平面六杆机构的型综合问题，基于此基础，通过对类四杆五杆机构和可控五杆机构局限性的研究，并对其结构进行改进，构造出一种新型的混合驱动运动组合机构—齿轮连杆机构。
然后，在研究混合驱动六杆机构构型基础上，对六杆机构进行可动性和奇异性分析，得到可控六杆机构三曲柄存在的充分必要条件，以及六杆机构的奇异和非奇异条件。
并对其正运动学、逆运动学、动力学进行分析,推导出其位置、速度、加速度的公式。
在此基础上对可控六杆机构的控制策略和控制方法进行研究，最终设计出可控机构的控制系统。
最后，应用ADAMS软件对该机构进行计算机建模、仿真，并结合应用实例对该六杆机构进行了验证，通过仿真验证理论分析的正确性。
从而为以后的应用研究提供理论依据。
关键词：混合驱动，构型，运动学分析，动力学分析，建模仿真Study on hybrid-driven six-bar mechanismAbstractIn the context that the rapid development of new technologies, such as electronics, information, control, drive, etc, the demands of modern machines to achieve one machine with more versatile, flexible output, to meet the functional requirements of an increasingly diverse became higher and higher. Intellectualization of machines, motion controllability, mechatronics are becoming the development characteristics of modern machinery. Essentially, these new features, new requirements, will be translated into new requirements for modern mechanism system to achieve controllable and adjustable movement output. In this condition, controllable mechanism came into being, became an important branch of modern mechanism, and became a new research area.Controllable mechanism only need adjust appropriately the control parameters of the drive components that can make quick response according to functional requirements. Hybrid drive mechanism is one of the importantest parts of controllable mechanism, and is the frontier issues of modern mechanism. It uses two motors as the drive at the same time (fixed speed motor and servo motor), that is to say, achieved the desired output trajectory through a multi-DOF mechanism with two different types of motors’input.The main research content of this paper as follows:First, analyzing configuration synthesis of planar six-bar mechanism by a method of generalized kinematic chain, on this basis, improving its structure after studying the limitations of four-five-bar mechanism and controllable five-bar mechanism, and then constructing a new type of hybrid-driven gear-linkage combination mechanism.Second, based on the study of hybrid-driven six-bar linkage’s configuration, analyzing the mechanism’s movable and singularity, getting necessary and sufficient conditions on existing three crank of controllable six-bar linkage, as well as singular and non-singular conditions, and deriving its position, velocity, acceleration formulas by analyzing its forward kinematics, inverse kinematics and dynamics. On this basis, the control strategies and control methods of the controllable six-bar linkage were studied, and the control system of controllable mechanism was designed.Finally, system modeling and simulation of the mechanism are been done by using ADAMS software. Application examples of the six-bar linkage verified the correctness of theoretical analysis by simulation. The results provided a theoretical basis for future applied research.Key words: hybrid-drive, configuration, kinematic analysis, dynamic analysis, modeling, simulation目录1 绪论1.1 选题的背景及意义 (1)1.1.1可控机构的分类 (2)1.1.2 本课题研究的目的和意义 (3)1.2 混合驱动机构的研究现状 (4)1.2.1 混合驱动机构的概述 (4)1.2.2 国外对混合驱动机构的研究 (5)1.2.3 国内对混合驱动机构的研究 (7)1.3 本文主要研究内容 (9)2 混合驱动六杆机构的构型设计2.1 混合驱动机构的特征 (11)2.2 平面六杆机构的型综合 (11)2.2.1 连杆类配的基本公式 (11)2.2.2 六连杆运动链 (12)2.3 混合驱动二自由度六杆机构构型 (17)3 混合驱动六杆机构模型的建立3.1 类四杆五杆机构 (21)3.2 可控五杆机构的局限性 (22)3.3 二自由度可控六杆机构 (23)3.4 混合驱动六杆机构的奇异性 (25)3.4.1 机构奇异性的一般性原理 (26)3.4.2 混合驱动六杆机构的奇异性条件 (27)3.5 混合驱动六杆机构的可动性 (31)3.6 混合驱动六杆机构的尺寸确定 (33)4 混合驱动六杆机构的运动学研究4.1 概述 (34)4.2 六杆机构正运动学分析 (35)4.3 六杆机构逆运动学分析 (40)4.4 原动件输入运动规律的确定 (45)5 混合驱动六杆机构的动力学及控制研究5.1 混合驱动六杆机构的动力学 (46)5.2 混合驱动六杆机构的控制问题 (53)5.2.1 混合驱动机构的控制策略和控制方法 (53)5.2.2 混合驱动机构的控制系统设计 (54)6 基于虚拟样机技术的建模与仿真分析6.1ADAMS软件的模块组成 (57)6.2基于ADAMS的几何模型的建立 (58)6.3 混合驱动六杆机构实例的研究与仿真分析 (62)6.3.1 送标机构的工作原理 (62)6.3.2 混合驱动六杆机构的仿真分析 (63)7 全文总结与展望7.1 全文总结 (68)7.2 展望 (69)参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果致谢1 绪论1.1 选题的背景及意义随着当今社会的进步、科学技术的飞速发展以及机电一体化、宇航技术、工业机器人、汽车制造业、海洋资源与医疗器械开发等技术的发展，使得机构学得到了快速发展。
混合驱动七杆机构的运动规律研究
在进行远程控制小型采煤机的设计时，倘或使用目前处 于前沿研究的混合驱动可控七杆机构，在进行优化设计或基 于逆运动学的综合时，关于混合驱动可控七杆机构的相关参 数的选择时如何确定；下面就是从这点出发来分析混合驱动 可控七杆机构参数变化时对输出轨迹及输出曲柄的运动学 规律的影响。影响七杆机构连杆曲线形状和大小的主要因 素包括曲柄、连杆的杆长、两原动件之间的相位差、原动件的 传动比等。传统的研究四杆机构连杆曲线变化规律的方法 对七杆机构已不再适用。与四杆机构相比七杆机构的影响 参数增多，对连杆曲线的影响也不是哪个独立参数可以决定 的，各参数之间也会相互影响。所以，这里仅对单独参数变 化时机构连杆曲线进行研究，主要是通过对其轨迹描述及输 出曲柄的速度曲线得以初步了解其变化趋势…。
收稿日期：２００８—０５—１２
来观察输出轨迹和输出曲柄的速度变化曲线，从中寻求出一 定的规律性。
１ 混合驱动七杆机构的建模
１．１ ＣＯＳＭＯＳＭｏｔｉｏｎ软件工具简介 ＣＯＳＭＯＳＭｏｔｉｏｎ是ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的一个重要插件，主要用
于运动分析，内部具有ＭＳＣ．ＡＤＡＭＳ公司提供的强大动力求 解器。由于能够与ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ实现无缝集成。因此不需离 开ＣＡＤ环境，就可以非常容易地进行各种运动分析及干涉 检查。ＣＯＳＭＯＳＭｏｔｉｏｎ用于建立运动机构模型，跟踪零件的 运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用 力和力矩等，并用动画、图形、表格等多种形式输出结果，其 分析结果可指导修改零件的结构设计或调整零件的材料。 设计的更改可反映到装配模型中，再重新进行分析，一旦确 定优化的方案，设计更改就可直接反映到装配体模型中。
名
窝
篓
勰瓜 （ａ）
（ｂ）
（ｃ）
∞
混合驱动机构的轨迹特性和成组轨迹综合的研究
yA ]
二自由
度闭链五杆机构的设计变量为 2 目标函数
[ x ]=[ l1 , l 2 , l 3 , l 4 , l 5 , l 6 , α , x A ,
y A , θ 10 ]
由于混合驱动机构不能实现任意形状的轨迹 目标函数的选取以输出轨迹点 为目标函数 以此达到给定的精度要求 此外为保证机构尺寸紧凑 目标函数
2
2.1
二自由度混合驱动机构的轨迹特性
二自由度混合驱动机构的系统结构方案 图 1 为 二自由度混合驱动机构系统
可控电机 合 成 机 构 不可控电机 图 1 混合驱动系统组成 执行机构
的组成 构
可控电机和不可控电机的运动 提供给执行机 其中合
经运动合成机构合成后
达到实现输出运动的要求
成机构和执行机构可以为同一机构 采 用这一系统结构方案来再现平面轨迹的 机构采用二自由度开链机构或闭链机 构 开链机构为二杆机构 图 2a
3
再现成组轨迹的混合驱动机构综合
混合驱动机构的逆运动学综合 即给定工作点 P 和主电机驱动件的运动规律 确定其它从动 [ x ]=[ l1 , l 2 ,θ 10 , x A ,
件和可控电机驱动件的运动规律 在满足目标函数要求的同时 得到杆件的几何尺寸 1 设计变量选取 二自由度开链机构的设计变量为
的结构误差 图 3
中须加入杆件尺寸和项
+
2
P
1
图 3 结构误差
f ( x) = ∑ ( x P − ~ xP ) 2 + ( y P − ~ yP )2 + ∑ l j
i =1 j =1
n
m
(6)
式中 标
n
给定轨迹点数 杆长
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机构运动控制器的设计主要内容是选择控制策略的和确定控制参数等。
通常将机构的结构设计、运动设计、动力设计合并，称为机构的机械方面的设计。
由于机构的结构＇鼓计目前还没有公认有效的设计计算方法，本文将不再将机构的结构设计列入考虑范围之内。
在设计中含有许多变量，有些设计变量是只对某些方面的性能有影响，而有些变量是对所有方面的性能都有影响。
比如务个构件的质量和转动惯量对机构的运动设计没有影响．只对动力和控制设计产生影响；而各个构件的杆长不仅对机构的运动设计有影响，而且对机构的动力设计和控制设计有影响，因为在机构的动力学方程式中，杆长一般是不可消除的变量。
２．１逐一进行策路（ＳｉｎｇｌｅＰａｓｓＳｔｒａｔｅｇｙ）
将设计过程分为运动设计、动力设计和控制设计，依次进行优化设计。
进行下一阶段的设计时，将上一阶段所确定的变量统统作为已知的参数，而且不再进行改变。
这种设计策略的优点是可以充分利用现成的机构设计理论、方法和工具。
所存在的问题是：即使设计在运动、动力和控制三个方面都分别是最优的解，也不能保证整个机构的］＿＝作性能是最好的，其原因是机构设计问题通常为非线性的，不符合线性系统的迭加原理；另外一方面，设计的最终结果取决于机构的运动设计，因为运动设计是整个过程中的第一步，后面的动力设计和控制设计都是在运动设计的结果上进行的。
如果运动设计的结果好，则整个机构设计就会有好的结果，反之亦然。
２．２迭代策略（ＩｔｅｒａｔｉｖｅＳｔｒａｔｅｇｙ）
迭代策略实际上是在逐一进行策略的基础上增加了反馈重复的环节。
这种策略比较强调在设计时确定机构的整体性能。
在不损害控制器性能的条件下进行机构的运动和动力设计，然后，又在不损害机械性能的条件下进行控制器的设计，直到满足机构的整体性能要求为止。
也可以预先设置迭代次数，ｌ，当完成了，ｌ迭代之后就结束设计过程。
迭代策略利用了逐一进行策略的优点，同时又在一定程度Ｌ克服ｒ它的缺点。
设计的结果无论是对于机构的运动、动力设计，还是控制设计都是最优的，而且无论设计的顺序是否相同，最后的设计结果都应当是相同的。
２．３系统解耦策略（ＤｅｃｏｕｐｌｅｄＳｙｓｔｅｍＳｔｒａｔｅｇｙ）
首先将设计中所有的量分为设计变量和设计参数。
设计变量是描述设计的量，当设计变量确定了之后，设计就完成了：而设计参数是在设计中保持不变的量。
参数又分为简单参数和耦合参数，简单参数是指与其他方面设计无关的参数，而耦合参数是与其他方面的设计相关的参数。
在混合驱动连杆机构的设计中，ｌ乜动机的转速、电动机的最小输入功率、伺服电动机的控制电压等是与机构的运动和动力设计相耦合的，而电动机转予的转动惯量、电动机的电动势常数、电动机电枢回路电阻等是与电动机控制设计相耦合的。
在系统解耦设计策略中，先给定一些耦合参数，并且按照多目标优化设计中加权系数的方法建立目标函数，然后进行系统的优化设计。
显然，给定的耦合参数对于系统的设计结果至关重要，给定不同的耦合参数就可能得到不同的设计结果。
２．４一次完成策略（ＡＨＡｔＯｎｃｅＳｔｒａｔｅｇｙ）
与系统解耦设计类似，只是将耦合参数也作为设计变量。
２．５双层设计策略（ＢｉｌｅｖｅｒＳｔｒａｔｅｇｙ）
对予目标函数和耦合参数的处理方法与一次完成策略相同，只是将控制器的设计处理为一个子优化问题。
这种策略是基于控制器结构的改变不会引起系统优化设计策略形式的变化而产生的，其主要优点在于可以直接应用现成的控制器优化设计的结果，而省去繁琐的数值迭代计算。
以上五种策略中逐一进行策略和迭代策略属于串行设计，而系统解耦策略、一次完成策略和双层设计策略属于并行设计。
３混合驱动五杆机构的串行和并行设计设计一个平面五杆机构，机构由一个转速为２ｘｒａｄ／ｓ的匀速转动电动机和一个由计算机控制的伺服电动机驱动，要求在１秒钟内等时间间隔地实现１２个连杆轨迹点。
１２个轨迹点的分布如图１所示。
图１设计要求实现的连杆轨迹点
分别采用串行和并行的设计策略对机构进行设计。
图２、图３和图４分别是其中三种设计策略所得到的结果。
设计１为只进行运动设计、ＰＤ控制器设计，采用逐一进行策略；设计２为进行运动设计、动力设计和ＰＤ控制器设计，采用逐一进行策略；设计３为进行运动设计、动力设计
和ＰＤ控制器设计，采用一次完成策略。
（ａ）末端效应器轨迹
（ａ）末端效应器轨迹（ａ）末端效应器轨迹
（ｂ）构件１力矩变化曲线（ｃ）构件２力矩变化曲线图２设计１所得机构
（ｂ）构件１力矩变化曲线（ｃ）构件２力矩变化曲线图３设计２所得机构
（ｂ）构件ｌ力矩变化曲线（Ｃ）构件２力矩变化曲线图４设计３所得机构
结论
混合驱动机构传统的设计方法是串行设计，研究表明串行设计的结果是运动精度比较高，而控制设计比较困难，控制的效果也不理想。
并行设计的模型比串行设计复杂，设计结果在运动精度方面略差于串行设计，但是，控制设计简单，而且控制效果也比较理想。
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【７】魏宏．混合驱动五杆机构结构和控制的集成设计研究．［硕士学位论文］，成都：西南交通大学，２００４年
作者简介：谢进，１９５９年７月生，男，西南交通大学教授．主要从事机械
设计及理论的教学和科研工作．发表科研论文３０余篇。
混合驱动连杆机构设计策略的研究
作者：谢进， 魏宏， 阎开印， 陈永
作者单位：西南交通大学,机械工程学院,成都,610031
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