基于方位特征集的飞机侧开式登机舱门开启机构变模式运动分析
Multi-mode Motion Analysis of Sideward Opening Aircraft Doors Based on Position and Orientation Characteristic Theory
- 机械传动 2022年46卷第10期 页码：93-98
- 作者机构：
1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院， 上海 201620
2.上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心， 上海 201620
3.上海飞机设计研究院， 上海 201210
- 作者简介：
吴柏锐（1996— ），男，河南洛阳人，硕士研究生；研究方向为机器人机构学 。
杭鲁滨（1965— ），男，江苏南京人，博士，教授；研究方向为机器人机构学。
- 基金信息：国家自然科学基金(51475050┫上海汽车工业科技发展基金会资助项目┣1617)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.10.014
中图分类号：
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吴柏锐,杭鲁滨,彭继友等.基于方位特征集的飞机侧开式登机舱门开启机构变模式运动分析[J].机械传动,2022,46(10):93-98.
Wu Borui,Hang Lubin,Peng Jiyou,et al.Multi-mode Motion Analysis of Sideward Opening Aircraft Doors Based on Position and Orientation Characteristic Theory[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(10):93-98.
吴柏锐,杭鲁滨,彭继友等.基于方位特征集的飞机侧开式登机舱门开启机构变模式运动分析[J].机械传动,2022,46(10):93-98. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.10.014.
Wu Borui,Hang Lubin,Peng Jiyou,et al.Multi-mode Motion Analysis of Sideward Opening Aircraft Doors Based on Position and Orientation Characteristic Theory[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(10):93-98. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.10.014.
摘要
登机舱门作为大型客机的一个重要部件，其运动状态和运动模式分析对于舱门功能和运动链设计至关重要。从机器人机构拓扑综合视角，首次提出将某型侧开式登机舱门开启运动机构抽象为2条SS支路与1条,,http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36500686&type=,http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36500682&type=,33.35866928,3.47133350,支路构成的并联机构，进行了舱门及其开启机构运动关联性研究。基于并联机构方位特征集（POC）理论，分析了侧开式登机舱门开启机构拓扑尺度约束类型特征，揭示了舱门机构提升和旋转运动过程具有1个自由度且选取不同独立元素的两种运动模式，进一步发现舱门运动模式切换的几何约束条件为：铰链臂机构转动副间距与平行杆机构杆长在水平面投影尺寸相等。结合挡块限位的舱门驱动保证几何约束条件恒定，提升了舱门模式切换的确定性及开启过程的稳定性。基于方位特征集进行的侧开式登机舱门开启过程研究为飞机舱门设计提供了新思路。
Abstract
As an important part of large passenger aircraft, the analysis of motion state and motion mode of passenger doors is very important for the design of door function and motion mechanism. From the viewpoint of topological synthesis of robot mechanism, it is proposed for the first time to abstract the opening motion mechanism of a certain type of the sideward opening aircraft door into a parallel mechanism composed of two SS branches and one ,,http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36500696&type=,http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36500689&type=,33.35866928,3.47133350, branch, and research on the overall motion correlation of the sideward opening aircraft door and its opening mechanism is conducted. Based on the position and orientation characteristic (POC) theory, the topological dimension constraint type characteristics of the sideward opening aircraft door mechanism is analyzed. It reveals that the door mechanism possesses two kinds of motion modes with one degree of freedom and different number of non-independent elements during the lifting and rotating processes. The study finds that the geometric constraint condition of the sideward opening aircraft door motion mode switching is that the rotation pair spacing of hinge arm mechanism is equal to the projection size of the parallel link mechanism length on the horizontal plane. The aircraft door drive combined with limiting stopper ensures the constant geometric constraint conditions, improves the accuracy of door mode switching and the stability of the opening process. Research on the opening process of the sideward opening aircraft door based on POC theory provides a new idea for aircraft door design.
关键词
方位特征集侧开式登机舱门运动模式铰链臂机构平行杆机构
Keywords
Position and orientation characteristicsSideward opening aircraft doorMotion modeHinge arm mechanismParallel link mechanism
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