广义执行机构的设计与应用

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1、广义执行机构的特点及应用*张青邹慧君李学伟郭为忠(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030)摘要:本文阐述了广义执行机构概念的形成过程，研究了广义执行机构的结构组成和驱动件类型，分析了广义执行机构的特点和与传统执行机构的差别。应用三个子系统划分理论分析了广义执行机构在机电一体化系统中的地位。驱动元件采用可控电机的广义机构称为机电祸合型广义执行机构，它是一种具有柔性输出的机构。广义机构由于它的优良性能正得到日益广泛的应用，本文给出了广义执行机构的一些应用实例。关键词:机电一体化系统:广义执行机构;机

2、电fiRA纱义执妙m)中图分类号:TH甲文献标诩:ATheCharacteristicsandApplicationsofGeneralizedExecutiveMechanismsZhangQing,ZouHuijun,LiXue-wei,GuoWei-zhong(SchoolofMechanicalEng.,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Thispapersetforththeformingprocessoftheconcept

3、ofgeneralizedexecutivemechanisms.Thecompositionandtypeofdriverofgeneralizedexecutivemechanismswasresearched.Thecharacteristicsofgeneralizedexecutivemechanismsandthediferentbetweengeneralizedmechanismsandtraditionalmechanismswasanalyzed.Thispaperalsoanalyz

4、edthepositionofgeneralizedexecutivemechanismsinmechatronicsbasedonthethree-subsystemtheory.Thegeneralizedexecutivemechanismwhosedriveriscontrollablemotoriscaledfusionalmechatronicgeneralizedmechanism.Thisgeneralizedmechanismcanhaveflexibleoutput.Astheirex

5、cellentperformance,generalizedmechanismsaregettingincreasinglyextensiveapplications.Thispapergavesomeapplicationexamplesofgeneralizedexecutivemechanisms.Keyword:MechatronicsSystem,GeneralizedExecutiveMechanisms,FusionalMechatronicGeneralizedMeehRn该哪价卑广义执行

6、机构是在现代条件下对传统执行机构的拓展和2)机构中的各个构件均为刚性构件;延伸，在现代科技中，有许多广义执行机构应用的实例，它是3)机构的输出运动仅与机构的类型和结构尺寸有关。机构学的一个新的研究领域，对广义执行机构的深入研究将会传统机构的主要缺点:大大推动机械产品的输出柔性化和提高机械产品的工作性能，1)缺乏输出柔性一一是最主要缺点:开辟一条机械产品创新的新途径。2)设计任务稍做改变就需要重新设计机构的构件尺寸甚至改变机构的拓扑结构:1科技的发展促成广义执行机构概念的形成3)传统机构的另一主要缺点是设计

7、空间有限，设计者只1.1传统执行机构能改变机构的结构参数，为扩展机构的功能，不得不靠多构件机构学是机械设计所依据的最重要的基础理论科学之一，的复杂机构来达到，随之而来的是机构的可靠度圈氏，维护复18世纪下半叶第一次工业革命促进了机械工程学科的迅速发杂，成本上升等一系列缺陷。更进一步，为改善机构的运动学展，机构学在原来机械力学基础上发展成为一门独立的学科。及动力学性能，只能优化机构的几何参数和动力学参数，它很那时机器的定义是:由原动机、传动机和工作机组成。相应地难适应机构参数和工作条件的变化，例如，制造误差

8、、装配误机构的定义是:具有确定运动的构件系统。现在将这种定义的差和磨损等都可能使工作条件与设计参数不一致，从而引起运机构称为传统执行机构，传统执行机构的特征是:动的不准确、振动和噪声。1)机构的主动构件做等速运动;由此可见，拓展传统机构学不仅必要，而且具有迫切性。1.2广义执行机构*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50275092)-253-20世纪70年代以来，由于计算机在机械产品上广泛采用，义执行机构、传感检测及信息处