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本發(fā)明公開了一種六自由度主動隔振裝置，具有六自由度隔振 和定位功能。該裝置包括下平臺、上平臺和六條支腿；六條支腿分別 通過固定塊與上平臺及下平臺連接，構(gòu)成史都華并聯(lián)機(jī)構(gòu)；在下平臺 上的三個固定塊的位置形成等邊三角形，在上平臺上的三個固定塊的 位置也形成等邊三角形，六條支腿結(jié)構(gòu)相同，相鄰的兩支腿互相垂直； 各支腿均包括主動執(zhí)行器和空氣彈簧，主動執(zhí)行器與空氣彈簧形成并 聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中空氣彈簧作為被動隔振部件。本發(fā)明采用主動和被動隔 振組合方式，可實(shí)現(xiàn)超低頻的固有頻率，能對超過固有頻率的振動進(jìn) 行有效的隔離；能夠?qū)崿F(xiàn)對六個自由度振動的良好衰減，能夠?qū)崿F(xiàn)六 自由度的精確定位。 

近年來，由于低頻振動造成的坐骨神經(jīng)痛、腰痛、頸椎病、消化系統(tǒng)疾病及心血管系統(tǒng)疾病等，已成為車輛和工程機(jī)械駕駛?cè)藛T常患的駕駛疾病；同時，振動導(dǎo)致的駕駛疲勞所引發(fā)的疾病和交通事故，正在慢慢地侵蝕著人們的健康和生命。 山東理工大學(xué)汽車懸架研究所突破了低頻隔振座椅系統(tǒng)的理論和技術(shù)瓶頸，基于系統(tǒng)工程理論發(fā)明了一種低頻隔振座椅，并根據(jù)低頻隔振理論及非線性動力學(xué)理論推導(dǎo)了座椅系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方程，運(yùn)用系統(tǒng)穩(wěn)定性理論并結(jié)合懸架設(shè)計理論推導(dǎo)了座椅懸置系統(tǒng)穩(wěn)定所需要的最佳剛度和最佳阻尼的解析式。前期研究利用Adams軟件建立了座椅的虛擬樣機(jī)，仿真試驗(yàn)證明了該低頻隔振座椅系統(tǒng)具有更優(yōu)良的綜合隔振性能：在保證振動位移行程的前提下，與智能可控懸架相比，隔振效果相當(dāng)，但無需控制且成本低廉；與傳統(tǒng)機(jī)械式座椅相比，隔振率可提高50%以上，成本僅需增加50元；與空氣懸置座椅系統(tǒng)相比，隔振率可提高20%以上，其固有頻率更低（低頻座椅0.5Hz以下，空氣懸置座椅1Hz以上）。

本發(fā)明涉及一種三自由度減振座椅，屬于汽車零件產(chǎn)品設(shè)計與制造的技術(shù)領(lǐng)域。它 由靠背、座面架、支腿、人字形連接板、弧形連桿、銷軸、減振模塊和底板組成，其中減振 模塊由導(dǎo)向軸、連接導(dǎo)向座、彈簧和阻尼器組成，靠背與座面架固連，座面架下方固定有三 條支腿，每條支腿的下端與弧形連桿相連接，弧形連桿的另一端與減振模塊相連接。減振模 塊包括一個兩自由度減振模塊和兩個單自由度減振模塊，兩自由度減振模塊與前面的支腿相 連接，單自由度減振模塊和后面的兩個支腿相連接，三個減振模塊呈三角形固定在底板上。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能實(shí)現(xiàn)座椅在 X、Y、Z 方向三個自由度的減振，從而提高乘坐者的乘坐舒 適度，適用于各種貨車、客車、工程車及轎車。 

本發(fā)明公開了一種六自由度主動隔振裝置，具有六自由度隔振和定位功能。該裝置包括下平臺、上平臺和六條支腿；六條支腿分別通過固定塊與上平臺及下平臺連接，構(gòu)成史都華并聯(lián)機(jī)構(gòu)；在下平臺上的三個固定塊的位置形成等邊三角形，在上平臺上的三個固定塊的位置也形成等邊三角形，六條支腿結(jié)構(gòu)相同，相鄰的兩支腿互相垂直；各支腿均包括主動執(zhí)行器和空氣彈簧，主動執(zhí)行器與空氣彈簧形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中空氣彈簧作為被動隔振部件。本發(fā)明采用主動和被動隔振組合方式，可實(shí)現(xiàn)超低頻的固有頻率，能對超過固有頻率的振動進(jìn)行有效的隔離；能夠?qū)崿F(xiàn)對六個

本實(shí)用新型涉及多自由度壓電超聲電機(jī)技術(shù)，具體涉及基于準(zhǔn)田字形壓電振子驅(qū)動的平面電機(jī)，包 括定子組件、動子組件、支座組件和預(yù)緊組件，采用準(zhǔn)田字形定子組件，且通過預(yù)緊組件與支座組件連 接；動子組件分別連接定子組件和支座組件。電機(jī)通過激發(fā)準(zhǔn)田字形定子組件的面外一階對稱彎曲振動、 左右圍桿面內(nèi)一階彎曲振動、前后圍桿面內(nèi)一階彎曲振動三種模態(tài)的振動或近共振復(fù)合出兩相橢圓運(yùn)動 軌跡，據(jù)此推動動子組件交替地沿 x、y 向移動。可實(shí)現(xiàn)微米甚至更高精度級平面運(yùn)動；

針對多動力（列車、地震、側(cè)風(fēng)）作用下橋梁系統(tǒng)動力學(xué)理論與關(guān)鍵技術(shù)存在的諸多技術(shù)疑難，持續(xù)開展了橋梁結(jié)構(gòu)體系模型試驗(yàn)、現(xiàn)場測試、理論分析與數(shù)值仿真， 提出多動力作用下軌道橋梁系統(tǒng)振動控制理論及減震技術(shù)，研發(fā)了橋梁系統(tǒng)抗震設(shè)防及多災(zāi)害評估方法， 研究成果已在橋梁結(jié)構(gòu)體系設(shè)計與運(yùn)營維護(hù)中推廣應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種水平二自由度隔振機(jī)構(gòu)，包括一連接板，連接板中心插有活塞桿，圓盤的沿周均勻安放有四個磁浮單元。利用磁鐵(包括電磁鐵和永磁體)的同極相斥產(chǎn)生的正剛度特性，以及磁鐵異極相吸產(chǎn)生的負(fù)剛度特性，將磁浮單元設(shè)計為正負(fù)剛度并聯(lián)的水平二自由度隔振系統(tǒng)。由于正負(fù)剛度并聯(lián)使剛度相互抵消，因此，該水平二自由度隔振機(jī)構(gòu)擁有接近零的固有剛度，從而實(shí)現(xiàn)超低頻水平隔振。

本發(fā)明屬于振動隔離領(lǐng)域，為一種包含磁懸浮單元的隔振器，它包括用于負(fù)剛度磁懸浮單元，以及用于產(chǎn)生正剛度的機(jī)械彈簧阻尼單元，二個部分串聯(lián)，得到一個理論上具有無限大剛度的大剛度彈簧系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的機(jī)械彈簧串聯(lián)連接，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)隔振系統(tǒng)的等效剛度大，從而抑制直接作用在精密設(shè)備上的振動；同時保證傳統(tǒng)的機(jī)械彈簧的彈性系數(shù)較小，從而隔離地面?zhèn)髦辆茉O(shè)備上的振動，最終同時實(shí)現(xiàn)了隔離地面?zhèn)髦辆茉O(shè)備上的振動與抑制直接作用在精密設(shè)備上的振動的目的。

本發(fā)明提供了一種彈簧阻尼協(xié)同隔減振／震裝置，包括上鋼板和下鋼板、夾裝于鋼板之間的螺旋彈簧、置于螺旋彈簧中的倒刺型粘彈性圓筒阻尼器，倒刺型粘彈性圓筒阻尼器包括與上鋼板固定的上內(nèi)套筒、同軸套裝的下內(nèi)套筒和下外套筒、夾置于下內(nèi)套筒和下外套筒之間的粘彈性阻尼層、沿截面卡箍于下內(nèi)套筒中的位置控制板，上內(nèi)套筒的外徑小于下內(nèi)套筒的內(nèi)徑，且上內(nèi)套筒的底端內(nèi)周設(shè)有斜上伸出的上置倒刺，下內(nèi)套筒的頂端外周設(shè)有斜下伸出的下置倒刺，當(dāng)上內(nèi)套筒向下內(nèi)套筒中滑動后，上、下置倒刺咬合鎖定，內(nèi)套筒的底面抵靠于位置控制板上。 本發(fā)明設(shè)計了適于豎向承重結(jié)構(gòu)承受豎向激勵的完整彈簧阻尼協(xié)同工作系統(tǒng)，解決了系統(tǒng)低阻尼問題，發(fā)揮優(yōu)異的隔振、減振作用。

本成果提出了基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化，主要包括零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證這四方面。以下是各方面具體對應(yīng)內(nèi)容： 1）零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法：在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面，搭建了軸類零件全流程加工工況數(shù)據(jù)實(shí)時采集硬件平臺，實(shí)現(xiàn)對加工力、加工振動、主軸電流等工況數(shù)據(jù)的實(shí)時在線獲取。 2）基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測：在航空薄壁件加工精度預(yù)測方面，對復(fù)雜曲面加工過程混合建模與全流程加工精度預(yù)測等理論開展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預(yù)測混合驅(qū)動模型，實(shí)現(xiàn)了加工精度的高效高精預(yù)測。 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策：在軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策方面，圍繞隱馬爾可夫決策過程、遺傳算法等理論開展了理論研究工作，結(jié)合軸類零件加工過程開展了優(yōu)化工作；提出了加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控聯(lián)合決策方法。 4）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證：構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫1套，包含機(jī)床設(shè)備、加工刀具、加工參數(shù)、檢測數(shù)據(jù)等四種類型數(shù)據(jù)。開發(fā)全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發(fā)南方公司柔軸車間），實(shí)現(xiàn)航軸全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)感知與工藝優(yōu)化，其中全流程誤差建模與分析模塊實(shí)現(xiàn)了端到端的零件加工質(zhì)量智能推理，可以用于工藝設(shè)計與現(xiàn)場預(yù)先感知，加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘模塊實(shí)現(xiàn)基于批量數(shù)據(jù)的多工序誤差流分析，實(shí)現(xiàn)后續(xù)工序加工誤差推理，加工過程工藝優(yōu)化與智能決策模塊實(shí)現(xiàn)了零件多工序加工質(zhì)量數(shù)據(jù)推理與給定期望指標(biāo)下的加工參數(shù)優(yōu)化。 圖1 本成果對應(yīng)功能結(jié)構(gòu)示意圖 【技術(shù)優(yōu)勢】 圍繞航空領(lǐng)域制造的加工質(zhì)量問題，開展基于制造過程數(shù)據(jù)的工藝全流程智能決策技術(shù)與系統(tǒng)的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)工藝與制造過程的智能控制。在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、航空薄壁件加工精度預(yù)測、軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策、零件全流程加工質(zhì)量智能推理與優(yōu)化、智能加工產(chǎn)線智能決策技術(shù)應(yīng)用與推廣等多個方面實(shí)現(xiàn)了突破，具有顯著的理論價值與應(yīng)用價值。 規(guī)范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產(chǎn)生的深層機(jī)理，構(gòu)建了批量零件加工過程中誤差傳遞的理論模型，探究了機(jī)床、夾具、刀具、加工參數(shù)全方位、多層次的因素對于零件加工誤差產(chǎn)生的影響規(guī)律，提出了零件加工工藝與流程優(yōu)化策略，形成制定面向航空發(fā)動機(jī)大長徑比軸類零件的決策規(guī)范，規(guī)定軸類零件全流程加工過程中機(jī)床、刀具、裝夾、加工參數(shù)四個方面的具體要求。通過中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理系統(tǒng)制定、修改、審批，形成《航空發(fā)動機(jī)軸類零件加工工藝優(yōu)化與決策技術(shù)規(guī)范Q/2B 1586—2022》。 軟件開發(fā)方面，將上述理論成果進(jìn)行高度集成，開發(fā)了零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數(shù)據(jù)庫、全流程誤差建模與分析、加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘、加工工藝優(yōu)化與智能決策。相關(guān)知識與優(yōu)化規(guī)則形成權(quán)。全流程加工智能推理優(yōu)化軟件以及知識庫軟件通過第三方測評，測評機(jī)構(gòu)具備MA與CNAS認(rèn)證資質(zhì)，最終形成《零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件第三方測試報告》、《智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策工藝知識庫軟件第三方測試報告》。 應(yīng)用驗(yàn)證方面，結(jié)合航空發(fā)動機(jī)制造具體需求，將相關(guān)成果應(yīng)用到某型號航空發(fā)動機(jī)軸類零件（動力渦輪傳動軸）加工生產(chǎn)中。將零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件部署在航軸加工車間，在驗(yàn)證產(chǎn)品的加工設(shè)備上部署了數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時采集加工過程數(shù)據(jù)，集成企業(yè)工藝資源數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品數(shù)字化檢測系統(tǒng)，獲取機(jī)床、夾具、刀具、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，構(gòu)建了加工工藝數(shù)據(jù)庫，開展了航軸加工工藝分析、現(xiàn)場加工質(zhì)量預(yù)先感知、加工工藝與流程優(yōu)化、現(xiàn)場實(shí)際加工驗(yàn)證等工作。通過南方公司現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優(yōu)化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優(yōu)化后，次品率為3.81%）。相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證通過了中國航發(fā)南方公司的效果認(rèn)定，并形成用戶報告。 【技術(shù)指標(biāo)】 1）采用機(jī)理模型/有限元仿真技術(shù)獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數(shù)據(jù)集，構(gòu)建代理模型實(shí)現(xiàn)了切削過程的毫秒級預(yù)測，切削過程關(guān)鍵物理量的預(yù)測時間優(yōu)于10毫秒。 2）建立了機(jī)理模型與小樣本工況數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的預(yù)測模型不確定分析與量化模型，提出了貝葉斯框架下的不確定校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了加工誤差快速（毫秒級）精準(zhǔn)（偏差小于5微米）預(yù)測。 3）提出了航軸加工質(zhì)量狀態(tài)估計方法，建立了現(xiàn)場多源數(shù)據(jù)信息串聯(lián)模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實(shí)現(xiàn)工序間感知平均誤差控制在9.21%內(nèi)。 4）建立了加工次品率與加工參數(shù)約束集間雙向映射互通模型，首次提出了基于隱馬爾科夫模型與遺傳算法的聯(lián)合決策方法框架，聯(lián)合決策優(yōu)化框架保證次品率降低優(yōu)于50%。