平面機(jī)構(gòu)類型綜合與機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的綜述報(bào)告

平面機(jī)構(gòu)類型綜合與機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的綜述報(bào)告引言：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是指將機(jī)械設(shè)備中的零部件連接成一個(gè)完整的機(jī)械系統(tǒng)，滿足特定工況下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)乎到機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、工作效率、機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)成本等問(wèn)題。當(dāng)今，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)踐價(jià)值。本文旨在對(duì)近年來(lái)平面機(jī)構(gòu)類型綜合與機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的成果進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。一、平面機(jī)構(gòu)類型綜合研究平面機(jī)構(gòu)，是由平面的零部件，如連桿、搖架等組成的一種典型機(jī)構(gòu)。近年來(lái)，眾多學(xué)者對(duì)平面機(jī)構(gòu)的類型進(jìn)行了研究，從而拓寬和深化了人們對(duì)平面機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。1.連桿機(jī)構(gòu)“連桿機(jī)構(gòu)”是平面機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，由兩條連桿和一個(gè)針對(duì)桿件固定的點(diǎn)組成。Yamamoto等人(2019)通過(guò)對(duì)多種連桿的組合，研究了其尺寸、造型和連接方式對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明：對(duì)于同樣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式的情況下，桿件尺寸的減小會(huì)造成機(jī)構(gòu)內(nèi)部力的增大，且桿件造型會(huì)影響比例尺度的比值；同時(shí)，在滑塊連桿機(jī)構(gòu)連接方式中，雙桿式更為優(yōu)秀。2.搖架機(jī)構(gòu)“搖架機(jī)構(gòu)”是由搖架、連桿和中心固定點(diǎn)組成的平面機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)部件。單搖臂機(jī)構(gòu)是搖架機(jī)構(gòu)的最為簡(jiǎn)單的形式，其中的連桿與一端固定，另一端繞搖臂中心進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。Ding等人(2018)對(duì)單搖臂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化進(jìn)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(jī)構(gòu)“剪切機(jī)構(gòu)”是由固定和可動(dòng)剪切叉組成的平面機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的輪廓剪切。Sun等人(2017)通過(guò)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(duì)剪切機(jī)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(jī)構(gòu)的剪切精度和可靠性。二、機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究從問(wèn)題出發(fā)，通過(guò)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(jì)方案。本章我們將介紹近年來(lái)機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究取得的一些成果。1.基于因素分析的機(jī)構(gòu)噪音優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)器裝置在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同形式和強(qiáng)度的噪音，嚴(yán)重干擾了人們的日常生活和工作。為解決噪聲問(wèn)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(lái)，提出了機(jī)構(gòu)噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以有效地降低機(jī)構(gòu)的噪音水平，提高機(jī)器裝置的使用環(huán)境。2.基于雙拓?fù)涞囊苿?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是移動(dòng)機(jī)器人中的核心部位，是機(jī)器人定位和姿態(tài)調(diào)整的基礎(chǔ)。Wang等人(2019)將雙拓?fù)渌枷胍氲揭苿?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提出了一種新型的雙拓?fù)渲悄芤苿?dòng)機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該機(jī)構(gòu)具有更高的行進(jìn)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(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)粒子群優(yōu)化算法是一種智能優(yōu)化算法，近年來(lái)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。Zhang等人(2020)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于優(yōu)化設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化。該方法不僅可以提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)行效率和精度，還可以在設(shè)計(jì)階段內(nèi)快速找到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。結(jié)論本文綜述了近年來(lái)平面機(jī)構(gòu)類型綜合與機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究的成果，并簡(jiǎn)要介紹了相關(guān)研究方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？傮w來(lái)說(shuō)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為人們重視