柔性变胞机构的多稳态性能研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期刎；!；12关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论

2、文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：日期型i．圭：2日期垒!兰：≥：2，J煳料摘要柔性机构是一种利用柔性构件本身的变形来实现运动、力和能量的传递和转换的机构。基于其在结构上没有或者含有少量的刚性构件，减小了运动过程中的间隙、摩擦、磨损及润滑等复杂问题，提高了机构的精度、可靠性，降低了维护成本，并且大大减少了机构的重量以及加工、安装的时间和费用等优点，具有很高

3、的理论研究价值。本文首先介绍了柔性机构的相关研究、基本设计方法和应用领域；学习现阶段柔性机构多稳态特性的实现办法之后，提出了一种新的基于柔性变胞机构实现多稳态的方法。然后，设计了一些具有三稳态特性的柔性变胞机构：柔性变胞五杆机构，变胞方式属于几何变胞；基于运动所需外力矩差实现构态变化的柔性变胞机构，变胞方式属于固结变胞；基于滑块带动运动机构实现构态变化的柔性变胞机构，变胞方式属于组合变胞。并对上述变胞机构的构态变化进行了说明。接着将同伦算法的基本理论应用到设计具有多稳态柔性变胞机构的设计中，设计出三个具有三稳态特性的柔性变胞五杆机构。最后，对本文所提出的基于变胞特性实现柔性机构三稳态特性的方

4、法进行了相应的分析与总结，并对未来的工作做出了展望。柔性多稳态机构可以在没有外力输入的情况下，稳定的停留在多个不同位置，被认为是一类具有特殊用途的柔性机构，可以广泛的应用于多向开关、阀门、瓶塞、继电器、扣子等中。本文所提出的基于柔性变胞机构实现多稳态特性的研究扩充了柔性多稳态特性实现应用的方法库。关键词：柔性变胞机构三稳态变胞方式同伦算法AbstractCompliantmechanismisakindofmechanismthatutilizesitsflexibilitytoobminthepurposeoftransformationandconversiononmotion，forc

5、eandenergy．Withtheadvantageofthestructurecontainsasmallamountornorigidcomponents，itcanlimittheprocessofassembling，avoidgapandfrictionbetweencomponentsandimproveitsmotionaccuracyandservicelife，makethemechanismsimpleandreliable．reducemaintenancecostandbodyweight,SOastohaveahighdegreeoftheoreticaivalu

6、e．Firstly,thisthesisintroducestheproperties，thebasicdesignmetIlodsandapplicationfieldsofcompliantmechanism．Afterstudythemultistablebehaviorsimplementationapproachesofcompliantmechanismatpresentstage，thisthesisintroducesanewapproachbasedonmetamorphicmechanismstoachievemultistablebehavior．Then，someco

7、mpliantmetamorphicmechanismswithtristablebehavioraredesigned：compliantfive-barmetamorphicmechanism．whichbelongstogeometrymetamorphic；compliantmetamorphicmechanism，whichbelongstoconsolidatemetamorphic，isbase