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1500字职称论文基于软件平台的四杆机构人体背部曲线仿真

论文类型:职称论文
论文字数:1500字
论点:轨迹,曲线,凸轮
论文概述:

现有机构大多通过多个电机来实现二维或者三维空间内的运动;然后通过电控实现预定轨迹;但仅有一个原动机、通过机械传动实现目的轨迹的方式效率更高,而且成本更低,也更可靠。

论文正文:

一、简介:

人体的背部不是直线,而是具有一定弧度的生理曲线,所以按摩臂的运动轨迹必须有一定的曲率才能按压人体脊柱,从而获得良好的按摩体验。(下图是从研究中获得的一种反曲线)。其次,人体背部肌肉和络脉曲线不同,不同部位所需的击打时间也不同。这台机器能尽可能满足不同用户的需求。因此,设计的机构必须能够调整运动轨迹和按摩方法。最后,大多数现有机构使用多个电机在空内实现二维或三维运动;然后通过电控实现预设轨迹;然而,仅使用一个原动机通过机械传动来实现期望的轨迹更有效、更便宜和更可靠。

ii。轨迹生成机构的确定

为了实现如图所示的后轨迹曲线,首先想到曲柄摇杆机构。由于连杆的轨迹非常相似,因此所需的四杆机构被设计成具有预定的轨迹。的演变...................

三杆和四杆机构

利用连杆运动轨迹的相似性,通过matlab模拟连杆上M点的运动曲线,以预定轨迹的最小二乘法为最小值,用fmincon函数求解,最终得到最终结果。最终输出图像和点图像如下:最终获取的点基本上落在实际曲线上。仿真取得了效果。的缺点...................
四杆机构不容易与其他部件连接,电机很难驱动杆旋转。因此,不采用四杆机构,因为预定轨迹相对复杂;选择凸轮结构以实现复杂平滑的曲线轨迹,并且通过连杆机构放大运动轨迹以获得接近预定曲线的轨迹。建模过程得出以下结论:在一定的杆长和滑块放置点条件下,初始输入轨迹与获得的轨迹是对应的,初始输入轨迹可以通过所需轨迹获得。

四。solidworks

中凸轮和连杆尺寸的确定通过连杆机构的系谱图可以生成相应的反曲线,因此连杆另一端的凸轮轨迹和连杆的叠加也可以实现相应的功能。凸轮用于设计较小的相似轨迹,并且运动轨迹被连杆机构放大以获得接近预定曲线的轨迹。
根据人体背部曲线,在Solidworks环境下确定8个关键点,通过曲柄摇杆机构的逆向计算模拟凸轮轨迹。初始轨迹通过反求得到。所获得轨迹与所需轨迹有很大不同,在杆长和滑块放置点确定的情况下,根据初始输入轨迹与所获得轨迹相反的特点,采用所需轨迹获得初始输入轨迹。最后,获得满足预定轨迹的机构,如图所示,行星齿轮的输出与凸轮相匹配。行星齿轮的输出端是行星架;其输出围绕电机输出轴的圆周旋转。行星架上的丁字槽滑块机构与凸轮的导轨配合,不仅运动输出一致:不仅轨道绕电机输出轴沿凸轮外表面转动;中间的套筒连接两根轴,得到机构的具体设计方案。

结论:

复杂的后曲线是用单个电机实现的,凸轮曲线是根据类似香蕉曲线的四杆机构谱系图,从四杆机构另一端的运动轨迹演化而来。在matlab中得到凸轮曲线,利用solidworks导入凸轮曲线,得到相应的四杆机构和各点的位置。

参考资料:

[/1]谢晋、万朝岩、杜李杰。机械原理(第二版)[。北京:高等教育出版社,2010。
[2]陈秀宁,石高义。机械设计课程设计(第二版)[。杭州:浙江大学出版社,2004。
[3]聪小霞。冯·张先。机械创新设计[。北京:北京大学出版社。2010.
[4]齐宏连杆机构图谱曲线数字化。工程制图杂志,第01期,1991年。