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Theory of adaptive mechanical drive

K.S. Ivanov

Theoretical and Applied Mechanics Letters  11（2021）100281

doi：10.1016/j.taml.2021.100281

A kinematic chain with two degrees of freedom and one input can have definability of motion only if there is an additional constraint of forces and velocities. Such a chain is amechanism that has the brand new property of force adaptation. The article presents a kinematic and force analysis of two-mobile adaptive mechanisms and describes the principle of definability of motion.

研究背景

具有二自由度的运动链是制造无极变速器（CVT）的基础。该变速器的缺点是设计复杂，其包括一个液力变矩器、一个步进变速箱和一个步进控制系统。近年来研究的目标一直是制造一种紧凑、简单、控制范围广、效率高的无级变速器，然而提出的设计方案复杂，可靠性低。自适应系统已被广泛应用于机器人技术、自动运输技术和航空航天工业。有研究认为自适应将会为解决新的自动执行系统问题做出关键的贡献。本文作者基于可移动闭合轮廓的运动链和附加的力-速度约束的结合，从理论上论证了制造具有广泛控制范围的无级变速器的可能性。

研究亮点

（1）双动运动链用于可变传动比机械装置。

（2）根据力矩与杠杆公理，双动运动链是无效的。

（3）带有摩擦约束的移动闭环提供了运动可定义性。

（4）带有额外约束的双动机械装置可适应可变负载。

只有存在额外的力和速度约束下，具有二自由度和一个输入的运动链才具有运动的可定义性。这种运动链是一种具有全新的力适应性的机械装置。本文对具有双移动自适应机械装置进行了运动学和力分析，阐述了运动可定义性原理。

关于本刊

Theoretical & Applied Mechanics Letters《力学快报（英文）》是中科院力学研究所和中国力学学会联合主办的开放获取英文学术期刊，何国威院士和黄永刚院士任联合主编。主要报道与理论、计算和实验力学相关的创新性前沿研究，包括但不限于航空航天、海洋工程、能源环境、材料结构、机械与运输工程等领域。目前期刊已被ESCI, Scopus, CSCD, CJCR, DOAJ等数据库收录。2020年Scopus的CiteScore为2.1，位于计算力学类的Q2区。全文免费下载阅读（https://www.sciencedirect.com/journal/theoretical-and-applied-mechanics-letters），欢迎关注和投稿。

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