导读:本文包含了空间凸多面体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:抓捕机构,空间机构,强度分析,热平衡分析
空间凸多面体论文文献综述
姚燕安,张迪,李晔卓,李锐明[1]（2019）在《多面体网型空间抓捕机构的设计与分析》一文中研究指出提出一种面向空间服务需求的新型多面体网型空间抓捕机构,以3-RRS并联机构为本体,将其动平台用空间单闭环六杆机构Bricard机构替代,通过Bricard网口的缩放运动和本体的包拢变形对空间目标进行抓捕以及位置和姿态的调整。通过在ADAMS软件中进行仿真来验证其抓捕过程,并以仿真所得关节受力情况为基础,在ANSYS软件和I-DEAS软件中进行仿真分析,对所提出的多面体网型空间抓捕机构进行强度分析与热平衡分析的工作,确保其机械结构强度和对热环境的适应性能够满足实际使用的需求。理论分析和仿真试验结果表明:该机构可满足空间目标抓捕任务的需求。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2019年03期）
张迪[2]（2019）在《多面体网型空间抓捕机构的设计与分析》一文中研究指出随着人类对太空的探索和开发,太空任务的需求日益增多,空间在轨服务技术越来越受关注,空间在轨抓捕技术作为实现在轨加注燃料、组装空间站、空间救援等空间在轨服务任务的基础也成为了当前的研究热点,各国都开始对此类技术进行深入的研究。本文以空间在轨服务中的卫星救援、辅助变轨任务为应用背景,提出了一种可折展缩放、适应多种尺寸目标的多面体网型空间抓捕机构。机构以3-RRS并联操作机构为主体构型,将Bricard闭环缩放机构作为末端执行器与3-RRS并联操作机构结合在一起,二者共同组成抓捕机构的原理构型。1)通过对并联机构平台进行可变形机构设计,提出抓捕功能与操作功能相集成的多面体网型空间机构。机构整体由3自由度的3-RRS并联操作机构和1自由度的Bricard闭环缩放机构(可变形平台)组成,基于自由度分析,机构可实现1自由度平台缩放、4自由度整体缩放和3自由度操作功能;2)通过缩放功能与操作功能的组合,多面体网型抓捕机构可实现满足在轨服务抓捕需求的手爪式与网式抓捕运动,并进行了策略规划。抓捕远距离目标时,通过对3-RRS并联操作机构的支链控制使可变形平台运动至最远端,配合作为手爪的可变形平台实现手爪式抓捕;抓捕近距离目标时,通过机构整体的收缩变形实现网式抓捕;3)机构实现抓捕后,可通过叁支链的驱动实现操作功能。可变形平台完成抓捕后锁死使机构整体等效为3-RRS并联操作机构,此时可实现两转动一移动(2R1T)的运动,用以满足后续操作所需的角度与距离微调。本文对该机构的自由度、运动学正/逆解、奇异位形和工作空间进行了分析,将该机构用于空间在轨抓捕的动作模式进行了运动规划。在对机构的运动进行理论分析的基础上,运用ADAMS机械仿真软件构建机构的虚拟样机模型,对机构的运动进行验证,同时对机构的动力学特性进行了仿真分析,还结合机构的工况环境,对机构的抓捕性能进行了仿真测验。以仿真得到的数据为基础,对机构进行了原理样机设计、加工与组装,并进行了地面平台试验。地面平台试验结果表明,设计的空间抓捕机构运动明确,可以实现预期的折展、调姿和两种抓捕动作。本文提出了一种可用于空间在轨抓捕任务的新型机构,并分析了该新型机构的运动特性,结合相关软件进行了仿真分析,最后进行了实物样机研制和试验,证明了结论的正确性,为空间抓捕机构的研究提供了新思路。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01）
庞崇安,王震[3]（2019）在《柱面Kelvin多面体空间网壳的承载力和稳定性能研究》一文中研究指出Kelvin多面体空间刚架是一种新型的空间结构形式。首先采用弯曲起拱方式建立了柱面Kelvin多面体网壳模型;接着研究了切割面位置、边界条件、旋转角度和荷载分布对网壳静力承载力的影响;最后分别采用几何非线性和双非线性方法,研究了不同工况下网壳的稳定承载性能。结果表明:相同工况下,旋转60°时网壳相比未旋转时的轴力减小、弯矩变化不大,两侧边支承时网壳相比四角点支承时的轴力增大、弯矩较小;柱面Kelvin网壳以局部屈曲模态为主,几何非线性分析时的荷载-位移曲线基本呈线性增长,双非线性分析时在最大竖向位移为0.2m时即已出现显着的非线性特征;双非线性分析时,荷载-位移曲线开始出现计算不收敛时对应的荷载作为屈曲极限荷载。(本文来源于《建筑钢结构进展》期刊2019年05期）
朱小扣[4]（2017）在《多面体各面延伸分空间部分问题的探讨》一文中研究指出对学生的空间想能力的考察一直是高考的重点,其中也不乏有对多面体各个面延伸的考察,如2013高考数学江西卷理科第8题等.在平时,同学们也能掌握叁棱柱各个面延伸分空间21个部分,正方体各个面延伸分空间27个部分及其他棱柱的情形,但对于正棱锥与正棱台.大多数同学都不太清楚,笔者翻遍数学资料,发现对此问题的讨论寥若晨星.笔者现将对正偶棱锥与正偶棱台延伸问题的探究写成此文,(本文来源于《中学数学研究(华南师范大学版)》期刊2017年23期）
杨富富[5]（2017）在《基于桁架方法的空间过约束机构分析与可变多面体设计》一文中研究指出连杆机构是机械系统组成中一类由连杆构件用低副联接组成的构件系统。它的主要功能是可用来传递运动和力。连杆机构由于具有一些特定的优势,如构件和铰链形式均较为简单、承载能力强、可靠性好、可实现多样化空间复杂运动等,在机械、汽车、仪器等领域中得到了广泛应用。而桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的平面或空间结构,它一般是由稳定的叁角形或四面体单元组成。桁架的主要功能是通过杆件在轴向受拉或受压来承受结点处的外载荷。由于结构简单、成本低、以较小的自重提供较大刚度等优点,桁架结构广泛应用于工程结构、建筑材料等各个领域。虽然机构和结构的主要功能有所不同,但它们并不是两个完全不相关的概念。一方面,当锁定机构的所有的输入参数时,机构可以被看作是具有一定承载能力的结构。另一方面,工程中也存在一些力静定或静不定的可运动的结构,在机构学中,这两种结构分别看作是一般机构和过约束机构。结构侧重于对稳定性和力学特征的分析,而机构则倾向于对自由度和运动特性的研究。经历着近200年的发展,现代机构运动学已经形成了一些较为成熟的研究理论和方法,如矩阵方法、旋量理论、李群李代数等。但是,这些理论和方法难以有效地解决复杂的空间机构的运动学问题。如空间过约束机构由于具有复杂的几何关系,其自由度计算常常需要进行特殊修正。同时,空间多环路机构的复杂拓扑环路关系使运动学分析更为困难。特别是空间多环路机构的运动轨迹解析分析仍是当前机构学的难点之一。桁架结构可以被认为是由杆件通过球副连接而成的多环路结构。在结构中,通常采用包含了几何和拓扑信息的平衡矩阵来分析桁架的结构特性。因为这个过程无需单独考虑桁架的具体拓扑环路关系,该方法有潜力应用于空间复杂机构的运动学分析。因此,本文的研究目的是将叁维空间机构转换为与其等价的桁架形式,通过桁架理论与方法对复杂空间过约束机构的运动学特性进行分析,并以此为工具设计具有折展功能的可变多面体结构。本文首先提出一套将连杆机构转换为与其等价桁架形式的通用方法,并验证该方法的有效性;其次,采用该方法识别并去除空间过约束机构中冗余约束,得到过约束机构的非过约束形式;最后,应用桁架转换方法中的自由度计算、运动轨迹预测以及分叉点的判断等方法,得到了叁组可单自由度变换的多面体。具体工作包括如下五个部分:·桁架方法本文第二章提出了一种将空间连杆机构转换为与其等价的桁架结构的方法。基于该方法,可将桁架中关于运动分析的理论和方法引入到机构运动特性的分析中。该方法为具有复杂拓扑关系机构的运动学分析开辟了一条新途径。将直线视为杆件、结点视为球副,一个转动副即可用一条直线两端分别连接一个结点进行表达。因为直线、叁角形和四面体是一维、二维和叁维空间中最简单稳定的刚体,而桁架是由刚性杆通过结点连接而成,所以,一个转动副连接两个构件所实现的相对转动可由两个叁角形,或两个四面体,或一个叁角形与一个四面体,通过一条公共边连接而成的桁架来实现。同时,两端均为球副的构件可表示为两端均为结点的一条直线。两端分别为球副和转动副的构件可表示为一个叁角形(其中一个顶点对应球副位置,该顶点的对边对应转动副位置)。两端均为转动副的构件通常可表示为一个叁角形(两转动副共面相交)或者一个四面体(两转动副空间异面)。当该构件所连接的两转动副轴线相互平行时,采用上述等价方式得到的6条边将处于同一平面内。通过对其力学分析发现,该等价后的桁架含一个瞬时自由度。为避免等价转换后机构的运动特性发生变化且避免引入冗余杆,需在该平面外确定一辅助结点,将该结点与四边形的4个顶点分别相连,并去除原四边形中两条对角线中的一根杆,可得到其桁架形式。因此,采用该转换方法,可将含转动副和球副的连杆机构等价转换为它们对应的桁架形式。本文以一个叁重旋转对称的Bricard连杆机构为例,首先将其转换为对应的桁架形式,对其平衡矩阵进行分析,验证了其单自由度的特性;再利用对平衡矩阵进行奇异值分解的数值算法生成了其运动轨迹;最后以平衡矩阵的奇异值为依据确定了该机构的两个分叉点位置。所得到的结果与已有结论完全一致,从而验证了该方法的有效性。以平面四杆和球面四杆两个机构为例,验证了机构运动雅可比矩阵和力平衡矩阵对于运动分析具有等效性的结论。最后,推导了空间桁架中结点线速度与角速度之间的关系。这可将机构学中的铰链角位移问题转换为相应桁架中结点线位移问题。·过约束机构的非过约束形式空间过约束机构由于以最少杆件可提供较好刚性而在工程领域有着广泛的应用前景。而复杂的几何条件对其构件的制造精度以及机构的装配精度提出了极为苛刻的要求。因此,这在很大程度上制约了过约束机构的进一步应用。为了解决该问题,就需要寻找过约束机构的等价非过约束形式。本文第叁章以桁架方法为依据,介绍了一种在空间过约束机构等价桁架形式中识别并去除冗余杆的通用方法,从而得到过约束机构的非过约束形式。首先将过约束机构等价转换为对应的桁架结构。再根据麦克斯韦准则,计算出桁架结构中冗余杆的数目,并根据桁架中各杆件之间的相对位置关系,确定去除冗余杆的所有可能方案。通过建立合适的空间直角坐标系,求得所有去除冗余杆件后桁架结构的平衡矩阵并准确地计算出自由度数。相对于原桁架结构,删除杆件后的平衡矩阵若未出现降秩现象,则得到了过约束机构的非过约束简化形式。以Bennett机构和Myard 5R机构为例,详细描述了该方法的具体实施过程。通过对Bennett机构和与其有着相同参数的RSSR机构的输入输出规律进行分析研究,发现它们的运动规律保持一致。采用旋量方法对RSSR机构进行分析,发现其中的这两个球副在运动过程中均与转动副等价。基于以上两点分析,可以证明RSSR机构确实为Bennet机构的非过约束形式。同时,为了验证该方法的通用性,本文还研究了Myard 5R机构的非过约束形式,即为空间RRSRR机构。理论上,制造误差很容易使空间过约束机构出现卡死而失去自由度。然而,制造误差通常并不会改变非过约束形式的自由度,同时对其运动规律也有着较小的影响。通过对输出角关于制造误差的灵敏度分析,发现非过约束形式对制造误差具有更好的协调性。最后,设计出了一类特殊运动副,该运动副即可用于非过约束机构形式,还在提升制造误差协调性的同时,保留了过约束机构所具有的刚性的特点。这些工作为过约束机构的进一步工程应用打下了坚实的基础。·立方八面体与正八面体之间的单自由度变换在几何中,有两类都是由正多边形组成且具有较好对称性的凸多面体,它们分别为柏拉图多面体和阿基米德多面体。其中,柏拉图多面体是由一种正多边形围成的凸多面体,它包含以下5种:正四面体、立方体、正八面体、正十二面体和正二十面体。阿基米德多面体则是由两种或两种以上正多边形围成的凸多面体,它包含13种。在几何中,经典的截角,截半,交错,扭棱等方式可实现阿基米德多面体和柏拉图多面体之间的变换。但这些变换都是通过截短多面体的边长来实现的,因此,它们均无法由连杆机构来实现。在工程领域,最经典的多面体变换是由Fuller提出的立方八面体与正八面体之间变换的Jitterbug。该变换是通过“旋转+平移”的方式来实现的。运动学上,可认为Jitterbug中的8个叁角形面都通过圆柱副与机架连接,且多面体的各顶点均设置为球副。虽然它可单自由度完成变换,但这些圆柱副的存在增加了机构的复杂度、破坏了多面体内部的整体可用区域且降低了有效的体积折展比。自Fuller提出Jitterbug后,已有大量学者对多面体变换以及多面体机构的运动性进行了研究。但这些变换通常要么在改变杆长的情况下改变多面体的大小而不改变其形状,要么不能被单自由度实现,要么不能在两个多面体之间进行。因此,我们的目标是设计简单的机构实现多面体之间的单自由度变换。具体地,在多面体每个顶点处仅设置一个转动副或球副,运用机构运动学理论对多面体展开和折迭构型进行分析,确定各顶点的运动副类型以及转动副的方位,从而得到多面体之间的单自由度变换。本文第四章,采用桁架转换方法,得到了一种空间多环路连杆结构。该机构可实现含6个镂空四边形面和8个刚性叁角形面的立方八面体和正八面体之间的变换,其体积折展比为5。将立方八面体中一个四边形设置为一个Bennett机构可将立方八面体中的4个叁角形单自由度地折迭为正八面体中共定点的4个叁角形,通过分析这些叁角形在初始和终止构型下的几何位置关系求得了转动轴的具体方位。类似地,剩下的4个叁角形也由参数完全相同的Bennett机构来实现折迭运动。最后,通过4个球副将这两个Bennett机构进行连接,得到了所需的多面体机构。通过桁架方法求得该机构的自由度为1。在此基础上,运用基于奇异值分解的数值算法,得到了该多面体变换的运动轨迹。通过记录运动过程中奇异值的变化,分析了变换过程中的分叉情况。结果显示该机构可实现立方八面体和正八面体之间的单自由度变换,且不会出现运动分叉情况。同时,通过分析各叁角形面中心的运动轨迹,对比了所得到的多面体变换与基于“旋转+平移”方式的多面体变换在运动特性和对称性上的差别。此外,对于该机构中4个球副的运动情况也进行了分析。结果显示,这些球副并不能进一步替换为转动副。该可展结构含有8个转动副和4个球副,其中8个转动副构成2个Bennett机构。这2个Bennett机构通过4个球副连接形成4个RSRS机构。这样8个叁角形构件通过2个Bennett机构和4个RSRS机构的并联网格连接成立方八面体。随着这6个机构的折展运动,立方八面体被折迭成由8个叁角形拼接而成的正八面体。在工程中,由于球副的设计和制作均较困难,故将该多面体机构中的球副用3个转动副所构成的折纸结构进行代替。最后设计并制作了只有转动副的多面体实物模型。该模型进一步验证了计算和设计结果的正确性。·截角八面体与立方体之间的单自由度变换本文第五章,研究了一种可实现11.3倍体积折展比的截角八面体和立方体之间的变换,该变可换由另一个空间单自由度多环路连杆机构实现。将截角八面体中8个镂空六边形面折迭起来,可得到由6个正方形面拼成的立方体。将截角八面体的所有边均视为直杆,并将所有顶点设置为球副,通过桁架方法,求得所形成的多面体机构的自由度为18。因此,为了得到单自由度的多面体变换,需要在此基础上引入约束来降低自由度数。通常,将一个球副替换为一个转动副可增加2个约束、减少2个自由度数。然而,由于多面体中存在着复杂的拓扑环路,故不能通过简单数数的方式确定需要引入转动副的数目。截角八面体中的一个镂空正六边形对应的折迭状态是立方体中具有公共顶点的3条相互垂直的边。因其展开和和折迭状态均具有叁重旋转对称性,故选取了同样具有叁重旋转对称的Bricard机构来实现它们之间的变换。该机构是一种经典的由6个转动副连接而成的单自由度六杆机构。通过分析变换前后各正方形的几何方位关系,运用机构运动学方法,求得了各个顶点处转动副的具体轴线方位。类似地,将由剩下的3个正方形面和对应的3条边所围成的六边形也设置成了具有相同参数的Bricard机构。通过桁架方法,对引入2个Bricard机构后的多面体机构进行分析,求得其自由度数为2。为了获得单自由度变换的目标,仍需将剩余的12个球副中的某一个替换为转动副。研究发现,将这12个球副分别单独替换为在特定方位平面内的转动副均可获得单自由度变换。考虑折迭和展开过程的完整性以及运动过程的物理干涉情况,通过对运动路径的模拟以及对平衡矩阵奇异值的记录,确定了转动副在对应平面内的方位范围。最后,通过3D打印,制作了一个边长为20cm的截角八面体和立方体之间变换的验证模型。·截角四面体与正四面体之间的单自由度变换本文第六章,通过一个由1个Bricard机构和3个RSRRSR(或者3个RRSSRR)机构构建的多环路机构,实现了截角四面体和正四面体之间的单自由度变换,它们的体积比为23。截角四面体是一类由4个正六边形和4个正叁角形组成的阿基米德多面体。其中,镂空的正六边形是由3个叁角形面和3条边围成,呈叁重旋转对称分布。类似于前一个多面体变换,该正六边形也可由叁重旋转对称的Bricard连杆机构单自由度折迭为正四面体中有公共顶点的3条边。将其余6个顶点均设置为球副,通过桁架方法,求得所得到的多面体机构的自由度为4。为获得单自由度的多面体变换,仍需将部分球副替换为具有特定转轴方向的转动副。考虑结构的对称特性,该机构存在两类仍被设置为球副的顶点位置,即(1)Bricard机构所连接的3个叁角形中未被设置成转动副的顶点,(2)第四个叁角形的3个顶点。研究发现,分别将其中一类顶点上的球副单独替换为转轴在特定平面内的转动副均可实现单自由度的多面体变换。通过桁架方法联合基于奇异值分解的数值模拟方法,分别求得了这两类替换方案的机构运动轨迹。结果显示,后确定的转动副轴线在对应平面内的某些范围内,可完整地实现预期的截角四面体与正四面体之间的单自由度变换,同时这些变换过程也不会出现物理干涉。最后,基于折纸技术制作了一个实现该多面体变换的实物模型,验证了设计结果的正确性。·结论与展望本文着眼于机构学与结构力学的交叉学科,提出了一种将连杆机构等价转换为桁架形式方法。这为研究复杂连杆机构的运动特性开拓了一种新的研究思路。同时,得到的非过约束形式获取方法和求解多面体之间单自由度变换的方法以及所有设计结果均具有一定理论和工程实用价值。此外,本文研究工作还可以从如下几个方面进行进一步深入研究:(1)机构的雅可比矩阵与桁架的平衡矩阵之间的本质关系仍有待进一步探索和论证。基于该关系,机构的动力学问题也可通过对其等价桁架的平衡矩阵进行分析来解决。由于平衡矩阵的建立过程较雅可比矩阵的建立过程要更加容易、更加便捷,故这可大大简化复杂机构的动力学分析过程。(2)为获取过约束机构的非过约束形式,本文在等价桁架形式中选取待去除的冗余杆时,制定了一些选取规则。放开其中部分或者全部规则,可能会获得更多的非过约束形式。而所得到的非过约束形式与原机构的运动学关系仍需要进一步研究。(3)本文采用了Bennett四杆和Bricard六杆机构实现了3组多面体之间的变换。这两种机构均是经典的空间单自由度机构。而有些多面体变换需要引入八杆或更多杆机构,如可利用空间八杆机构将截角立方体中的镂空正八边形面进行折迭可获得正八面体。因此,以多自由度的单环路连杆机构为单元,能否得到多面体之间单自由度变换需要进一步深入研究。同时,为采用最简单的空间多环路机构来实现多面体之间的变换,在多面体的每个顶点处仅允许设置一个转动副或一个球副。因此,如果释放此限制条件,如在某些顶点处设置两个自由度的U副,也可能会得到更多多面体之间的单自由度变换。更进一步,由于部分多面体变换的展开和折迭构型都具有可叁维阵列的特点,因此,以这些少自由度变换的多面体机构为单元,有希望构建出少自由度的可变多面体阵列。这将为模块化设计可展卫星群等航天器提供可能的方案。(4)本文采用结构中的桁架的方法解决了机构运动学中的部分难题。而结构力学中是否还有其它理论亦可用来解决机构运动学问题,仍需要进一步探索。另一方面,机构学中的理论能否解决结构中的一些难题,也有待于进一步探讨。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
肖华明[6]（2017）在《数学核心素养空间想象能力的培养——多面体与球的切接问题》一文中研究指出通过类比的方法,从圆到球,从平面到立体,研究多面体的内切球和外接球,关键确定球心。(本文来源于《文理导航(中旬)》期刊2017年03期）
姚志敏[7]（2017）在《欧氏空间凸多面体极点凸组合表示定理的推广》一文中研究指出使用切面技术、归纳法等证明了欧氏空间中凸集极点的存在性,进一步证明了空间中一般有界闭凸集(不只局限于凸多面体)中任意一点同样可表示为极点的凸组合.方法独到.(本文来源于《纯粹数学与应用数学》期刊2017年01期）
张连飞[8]（2017）在《多面体空间折板结构的动力性能分析》一文中研究指出由截顶正八面体构成的多面体空间折板结构是一种新型的结构体系。通过采用Midas/gen和SAP2000对结构模型进行动力性能的分析,得到结构的自振特性,对结构模型进行振型分解反应谱法和弹性时程分析,研究结构在多遇地震作用下的抗震性能。对结构进行动力弹塑性时程分析和比较,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能,从而得到一些有用的结论。(本文来源于《低碳世界》期刊2017年05期）
王汝贵,廖益丰,张成东,戴建生[9]（2016）在《新型平面-空间多面体变胞机构的尺度综合与运动学分析》一文中研究指出新型平面-空间多面体变胞机构既能够实现平面拓扑与空间多面体拓扑结构间变换,又可生成不同尺寸与不同形状的多面体构型,具有较广阔工程应用前景,其尺度及运动学问题是该机构工程应用的技术关键,以该机构为研究对象,并以八面体为例,根据机构极限位置与成型原理,对该机构进行尺度综合研究,分析了机构实现平面拓扑与空间拓扑灵活变化的杆件间的尺度关系,并综合应用旋量理论和D-H参数法,对机构进行运动学正运算分析和逆运算分析,研究了该新型平面-空间多面体变胞机构的运动学状态参数,最后进行了仿真分析,为此类新型机构的工程推广应用提供了一定理论基础。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2016年06期）
李浪,王明洋,周丰峻,程怡豪,刘斌[10]（2016）在《组合多面体空间网壳结构拓扑分析》一文中研究指出为构建节点及杆件类型少、可快速搭建的单层球面网壳结构,将正十二面体的12个面心与正二十面体的12个顶点同心贯穿得到叁十二面体。以叁十二面体构成方法为基础,分析其基元特征,根据拓扑学和空间几何理论,沿叁十二面体基元五边形边和节点拓扑展开后,过平面基元向其外接球面进行拓扑映射变换,即可得到由12个正五边形和若干正六边形组成的叁十二面体变体,以及从中引出的新型组合多面体网壳结构。对其进行了空间计算和节点、杆件类型分析,并采用Unigraphics NX软件进行节点座、杆件以及连接件设计和叁维可视化装配。研究表明:与传统肋环型网壳结构相比,本文中提出的组合多面体网壳结构节点、杆件类型少,经工厂预制后可快速构建不同跨度的空间网壳结构。(本文来源于《建筑结构学报》期刊2016年S1期）
空间凸多面体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着人类对太空的探索和开发,太空任务的需求日益增多,空间在轨服务技术越来越受关注,空间在轨抓捕技术作为实现在轨加注燃料、组装空间站、空间救援等空间在轨服务任务的基础也成为了当前的研究热点,各国都开始对此类技术进行深入的研究。本文以空间在轨服务中的卫星救援、辅助变轨任务为应用背景,提出了一种可折展缩放、适应多种尺寸目标的多面体网型空间抓捕机构。机构以3-RRS并联操作机构为主体构型,将Bricard闭环缩放机构作为末端执行器与3-RRS并联操作机构结合在一起,二者共同组成抓捕机构的原理构型。1)通过对并联机构平台进行可变形机构设计,提出抓捕功能与操作功能相集成的多面体网型空间机构。机构整体由3自由度的3-RRS并联操作机构和1自由度的Bricard闭环缩放机构(可变形平台)组成,基于自由度分析,机构可实现1自由度平台缩放、4自由度整体缩放和3自由度操作功能;2)通过缩放功能与操作功能的组合,多面体网型抓捕机构可实现满足在轨服务抓捕需求的手爪式与网式抓捕运动,并进行了策略规划。抓捕远距离目标时,通过对3-RRS并联操作机构的支链控制使可变形平台运动至最远端,配合作为手爪的可变形平台实现手爪式抓捕;抓捕近距离目标时,通过机构整体的收缩变形实现网式抓捕;3)机构实现抓捕后,可通过叁支链的驱动实现操作功能。可变形平台完成抓捕后锁死使机构整体等效为3-RRS并联操作机构,此时可实现两转动一移动(2R1T)的运动,用以满足后续操作所需的角度与距离微调。本文对该机构的自由度、运动学正/逆解、奇异位形和工作空间进行了分析,将该机构用于空间在轨抓捕的动作模式进行了运动规划。在对机构的运动进行理论分析的基础上,运用ADAMS机械仿真软件构建机构的虚拟样机模型,对机构的运动进行验证,同时对机构的动力学特性进行了仿真分析,还结合机构的工况环境,对机构的抓捕性能进行了仿真测验。以仿真得到的数据为基础,对机构进行了原理样机设计、加工与组装,并进行了地面平台试验。地面平台试验结果表明,设计的空间抓捕机构运动明确,可以实现预期的折展、调姿和两种抓捕动作。本文提出了一种可用于空间在轨抓捕任务的新型机构,并分析了该新型机构的运动特性,结合相关软件进行了仿真分析,最后进行了实物样机研制和试验,证明了结论的正确性,为空间抓捕机构的研究提供了新思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
空间凸多面体论文参考文献
[1].姚燕安,张迪,李晔卓,李锐明.多面体网型空间抓捕机构的设计与分析[J].南京航空航天大学学报.2019
[2].张迪.多面体网型空间抓捕机构的设计与分析[D].北京交通大学.2019
[3].庞崇安,王震.柱面Kelvin多面体空间网壳的承载力和稳定性能研究[J].建筑钢结构进展.2019
[4].朱小扣.多面体各面延伸分空间部分问题的探讨[J].中学数学研究(华南师范大学版).2017
[5].杨富富.基于桁架方法的空间过约束机构分析与可变多面体设计[D].天津大学.2017
[6].肖华明.数学核心素养空间想象能力的培养——多面体与球的切接问题[J].文理导航(中旬).2017
[7].姚志敏.欧氏空间凸多面体极点凸组合表示定理的推广[J].纯粹数学与应用数学.2017
[8].张连飞.多面体空间折板结构的动力性能分析[J].低碳世界.2017
[9].王汝贵,廖益丰,张成东,戴建生.新型平面-空间多面体变胞机构的尺度综合与运动学分析[J].机械设计与研究.2016
[10].李浪,王明洋,周丰峻,程怡豪,刘斌.组合多面体空间网壳结构拓扑分析[J].建筑结构学报.2016