平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究的綜述報告

平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究的綜述報告引言：機構(gòu)設(shè)計是指將機械設(shè)備中的零部件連接成一個完整的機械系統(tǒng)，滿足特定工況下的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)。機構(gòu)設(shè)計關(guān)乎到機械系統(tǒng)的運動準確性、工作效率、機械強度以及生產(chǎn)成本等問題。當(dāng)今，機構(gòu)設(shè)計已成為各企業(yè)生產(chǎn)和科研的重要環(huán)節(jié)，具有重要的理論和實踐價值。本文旨在對近年來平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究的成果進行綜述，以期為進一步的機構(gòu)設(shè)計提供參考。一、平面機構(gòu)類型綜合研究平面機構(gòu)，是由平面的零部件，如連桿、搖架等組成的一種典型機構(gòu)。近年來，眾多學(xué)者對平面機構(gòu)的類型進行了研究，從而拓寬和深化了人們對平面機構(gòu)的認識和應(yīng)用。1.連桿機構(gòu)“連桿機構(gòu)”是平面機構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種機構(gòu)，由兩條連桿和一個針對桿件固定的點組成。Yamamoto等人(2019)通過對多種連桿的組合，研究了其尺寸、造型和連接方式對機構(gòu)運動參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明：對于同樣機構(gòu)運動形式的情況下，桿件尺寸的減小會造成機構(gòu)內(nèi)部力的增大，且桿件造型會影響比例尺度的比值；同時，在滑塊連桿機構(gòu)連接方式中，雙桿式更為優(yōu)秀。2.搖架機構(gòu)“搖架機構(gòu)”是由搖架、連桿和中心固定點組成的平面機構(gòu)，廣泛應(yīng)用于機械裝置的轉(zhuǎn)動和運動部件。單搖臂機構(gòu)是搖架機構(gòu)的最為簡單的形式，其中的連桿與一端固定，另一端繞搖臂中心進行往復(fù)運動。Ding等人(2018)對單搖臂機構(gòu)的運動學(xué)優(yōu)化進行了深入的研究，提出的優(yōu)化結(jié)果在操作靈活、噪音小等方面表現(xiàn)良好。3.剪切機構(gòu)“剪切機構(gòu)”是由固定和可動剪切叉組成的平面機構(gòu)，應(yīng)用于機械傳動系統(tǒng)中的輪廓剪切。Sun等人(2017)通過分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料彈性模量和幾何線性等因素對剪切機構(gòu)剪切性能的影響，提出了優(yōu)化的材料彈性模量和精度控制方案，從而提高了機構(gòu)的剪切精度和可靠性。二、機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究機構(gòu)設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計。機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究從問題出發(fā)，通過創(chuàng)新性的思考和技術(shù)手段，提出更具有效率、精度和可靠性的設(shè)計方案。本章我們將介紹近年來機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究取得的一些成果。1.基于因素分析的機構(gòu)噪音優(yōu)化設(shè)計機器裝置在運行時會產(chǎn)生不同形式和強度的噪音，嚴重干擾了人們的日常生活和工作。為解決噪聲問題，Su等人(2019)將K-NN、因素分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法結(jié)合起來，提出了機構(gòu)噪聲優(yōu)化設(shè)計方法。實驗結(jié)果表明，該方法可以有效地降低機構(gòu)的噪音水平，提高機器裝置的使用環(huán)境。2.基于雙拓撲的移動機構(gòu)設(shè)計移動機構(gòu)是移動機器人中的核心部位，是機器人定位和姿態(tài)調(diào)整的基礎(chǔ)。Wang等人(2019)將雙拓撲思想引入到移動機構(gòu)設(shè)計中，提出了一種新型的雙拓撲智能移動機構(gòu)。實驗結(jié)果表明，該機構(gòu)具有更高的行進效率、精度和穩(wěn)定性，能夠滿足多種復(fù)雜環(huán)境下的工作需要。3.基于粒子群優(yōu)化算法的機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計粒子群優(yōu)化算法是一種智能優(yōu)化算法，近年來在機構(gòu)設(shè)計中得到應(yīng)用。Zhang等人(2020)在傳動機構(gòu)設(shè)計中，將粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于優(yōu)化設(shè)計中，實現(xiàn)了機構(gòu)設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化。該方法不僅可以提高機構(gòu)的運行效率和精度，還可以在設(shè)計階段內(nèi)快速找到最優(yōu)的設(shè)計方案。結(jié)論本文綜述了近年來平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計研究的成果，并簡要介紹了相關(guān)研究方法和實驗結(jié)果?？傮w來說，機構(gòu)設(shè)計已成為人們重視