现阶段机器人的智能和自主能力仍很薄弱,作业能力的提升、人机交互能力的改善和安全性能的提高是发展的首要目标,需要解决制约人-机交互、人-机合作、人-机融合发展的瓶颈问题,突破三维环境感知、规划和导航、类人的灵巧操作、直观的人-机交互、安全机器人行为等单元技术,建议我国采取发展战略：1加强工业机器人整机设计理论与方法研究,寻求新思...
表面肌电信号（Surface electromyography,s EMG）已广泛应用于手部动作识别。为提高动作识别精度,研究者往往需要采集多个通道s EMG信号,从而增加应用复杂性,针对这一情况,提出一种基于单通道s EMG分解的手部动作识别方法。使用单通道电极采集人体上臂肌肉s EMG,将其分解为6个运动单元动作电位序列,过程包括：二阶差分滤波、阈值计算、尖峰检测...
针对采煤机截割机电传动系统动载荷大易于损坏的特点,提出一个行星齿轮变速过程扭转动力学模型,建立包含电动机、齿轮传动系统和滚筒的采煤机截割机电传动系统动力学模型,并对冲击载荷下采煤机截割机电传动系统的动力学特性进行仿真,研究电动机-齿轮传动系统的连接刚度和阻尼以及齿轮啮合刚度对采煤机截割机电传动系统动力学特性的影响,最后提出...
基于量子粒子群优化算法,提出一种同样适用于串联机器人和并联机器人的运动学标定方法。利用闭环矢量链方法和Denavit-Hartenberg矩阵法,分别建立并联机器人和串联机器人的运动学误差模型,将运动学误差模型内的几何误差源作为相应的机构参数修正量。由于机器人运动学误差模型表现有较强的非线性,因此确定模型内的机构参数修正量为优化变量,将机...
对于一个给定的运动链,选取不同的驱动件,会产生不同的机构,实现不同的功能和运动轨迹,有时也可能使机构丧失运动的能力,因此对于一个给定的运动链进行驱动件的识别,是机构型综合的重要一部分。根据运动链可动因子的概念,结合多环运动链各个环路之间相互运动的特点,提出多自由度运动链驱动件的识别方法,并验证此方法的正确性和有效性。采用数学...
多电技术成为了飞机未来发展的一大趋势,是当下研究的热点,功率电传电静液作动系统是其核心技术之一。目前已有的或是正在研发的电静液作动器,主要采用旋转伺服电机驱动轴向柱塞泵的架构作为核心能源。轴向柱塞泵属于传统的液压部件,其最初设计的应用是为液压系统提供能源,并不是用作伺服系统的传动部件,因此虽结构成熟,但却相当复杂。
为解决全膜覆土种植模式膜上覆土量不足造成的风力破坏、穴孔错位、烧苗等问题,设计一种适用于全膜覆盖铺膜机的膜上覆土装置,即刮板升运带式膜上覆土装置。对其覆土特性进行理论分析,建立理论输土量模型,基于EDEM离散单元法对覆土宽度进行模拟试验,借助Design-Expert软件建立覆土宽度的二次回归模型。在此基础上,进行覆土性能田间试验。结果表...
在行星传动系统振动信号频谱中,存在类似于定轴齿轮传动系统故障信号的调制边带。为了研究行星齿轮传动系统的振动机理,深入研究行星齿轮啮合过程振动信号的传递特点,通过试验与仿真,分析验证了齿圈固定式行星齿轮箱振动信号受传递路径影响的变化规律,结合行星齿轮啮合过程中啮合力的周期性变化影响,推导了行星齿轮传动系统振动信号数学模型。通...
分子电流理论是一种计算永磁轴承力学特性的经典理论,利用此理论分析计算永磁轴承承载力时一般采用蒙特卡罗法或椭圆积分法等求解四重积分,蒙特卡罗法数值稳定性差,椭圆积分法求解析解过程中,有时会出现奇异值。为了简化计算,提出了永磁轴承承载力方程的积分定义求解方法,该方法将被积函数的积分域分割成有限个微域,对于每个微域,以被积函数的微...
针对陀螺框架轴承要求启动摩擦力矩小而稳定的苛刻要求,建立轴承摩擦力矩分析模型,在已有的球与内外圈弹性滞后、差动、自旋、润滑影响因素引起的摩擦力矩分析基础上,重点考虑浪形及冠型保持架引起的摩擦力矩。求得的轴承启动、动态摩擦力矩与YZC-II测试仪测试结果吻合较好。分析表明,浪形保持架整体优于冠型保持架,保持架与球作用引起的摩擦力...
为更全面提取转子故障特征,将全矢谱和复局部均值分解（Complex local mean decomposition,CLMD）相结合,提出二元的全矢包络技术——CLMD全矢包络技术。采用正交采样技术获取转子同一截面上互相垂直方向上的振动信号,并将其组成一个复数信号;运用CLMD将复数信号按能量从高到低的顺序依次分离出系列复乘积函数（Complex product function,CPF）,...
在利用坐标缩并方法求解多体系统动力学指标3的微分-代数方程组的过程中,由隐式积分方法进行积分时需要进行迭代求解,采用牛顿法进行迭代时需要利用数值微分求得雅可比矩阵。通过引入固定点迭代以避免用于计算雅可比矩阵的数值微分。非线性代数约束方程组的求解也需要进行迭代,两组迭代一起构成一种双循环的格式。双循环中隐式积分方法的数值精...
空间机构需要实现回转与直线往复的复合运动功能,在真空、大温差等空间环境下的大间隙密珠轴系内部弯矩载荷与转矩载荷的施加顺序和载荷与间隙协调关系对轴系接触状态和润滑可靠性产生重要影响。针对环境工况参数建立空间轴系及其各组成轴承单元工作时的内部接触载荷与间隙数学模型,通过力载与变形协调关系联立平衡方程组,采用阻尼牛顿迭代法获...
基于赫兹接触和弹性碰撞理论,分别对滚珠丝杠副反向器入口和出口处滚珠的微观动态行为和受力平衡状态进行分析,揭示滚珠进出反向器时的碰撞和预紧受压对摩擦力矩的影响机理,建立同时考虑反向器入口及出口处影响的滚珠丝杠副摩擦力矩计算模型,并对某型丝杠进行了不同工况下的试验测试。对比分析表明,滚珠进出反向器产生的摩擦力矩是丝杠副摩擦力...
由于密封界面微观形貌的复杂性,静密封机理及其状态演变一直以来是个难题。在对密封界面进行离散和近似的基础上,提出一种基于栅格渗漏模型的静密封界面渗漏状态预测模型。给出栅格渗漏模型的构建方法,在此基础上通过大量数值试验对密封-渗漏状态演变特性进行了分析,进而建立了静密封界面状态演变曲线的数学模型,发现渗漏发生的概率在与系统相关...
大规格铝合金铸锭成形成性困难是发展我国航空航天和武器装备用大型整体结构件所面临的技术瓶颈。对铝合金凝固过程施加超声波扰动是改善铸造缺陷、提高铸锭品质、提升材料性能的一个新的工艺途径。全面理解与系统掌握超声场对铝合金凝固过程的影响规律与作用机理是实现这一工艺的关键。然而,现有关于超声波处理熔体技术的研究大多以经验和现象...
为了建立更为准确的两圆柱表面接触承载能力分析的分形接触模型,以M-B模型为基础,利用存在摩擦时的弹塑性变形临界接触面积的计算理论,并结合前期获得的两圆柱体接触面积分布公式,推导考虑摩擦因素的圆柱体表面接触承载能力的分形模型。通过Matlab仿真,获得模型中主要参数对分形接触模型影响的预测分析,结果表明：减小摩擦因数,降低粗糙度幅值以...
裂纹是机械产品的主要失效形式之一,阻止宏观裂纹扩展或使微观裂纹愈合,不但可以确保机械产品的安全运行,还能够延长其使用寿命。综述了裂纹止裂愈合技术的国内外研究和发展现状及介绍了脉冲电流技术在材料制备加工中的应用,着重介绍了利用高强度脉冲电流瞬态能量输入进行裂纹止裂愈合的一种新途径。结合再制造产品的特点,提出脉冲电流裂纹止裂...
再制造是再循环的最佳形式,但被动再制造毛坯数量和质量上的不确定阻碍了再制造工程的产业化。针对目前研究中仍存在的问题,提出主动再制造的概念,在分析产品再制造与其寿命周期的关系基础上,阐述主动再制造理论,介绍主动再制造中的相关概念,归纳主动再制造的主要特征。同时为了更加合理地实现主动再制造,针对产品中零部件间的关系,进行主动再制...
提出一种基于非牛顿幂律流体剪切增稠效应的新型抛光方法——剪切增稠抛光（Shear thickening polishing,STP）,通过对剪切弹性层理论的研究,推导出剪切增稠抛光中非牛顿幂律流体与工件之间的剪切弹性层最小厚度方程。在此基础上,根据Preston方程,建立加工过程中的材料去除数学模型。当流速U一定时,非牛顿剪切增稠幂律流体相对于牛顿流体或剪切...
提出复杂零件结构设计的概念单元方法,即几何与物理模型、概念构型与单元、强度与刚度、工艺与造型四部分。分析了复杂零件的应用场合和结构特点,建立几何实体与物理模型,包含联接与安装部位,设置工况载荷与约束,定义设计区域与非设计区域;采用结构拓扑优化方法获得在若干工况下零件实体内部的传力路线,综合多工况下传力路线和相关因素,构造出复...
硬盘驱动器,简称硬盘,是当今最重要的存储设备之一。据统计,全世界约有90%新生成数据是被存储于磁性介质中,而其中绝大多数又是存储在硬盘中。作为一种关键存储单元,硬盘在个人电脑、数据中心和移动电话等设备中被广泛使用。因此,设计和制造高可靠性的硬盘在当今社会显得至关重要。尽管硬盘一直被认为是一种非常可靠的设备,它的失效仍然会导致严...
多管火箭炮射击精度设计方法是获得多管火箭系统高射击精度的关键技术。为解决长期制约多管火箭系统发展的射击精度设计方法国际难题,从准确快速描述多管火箭系统动力学规律入手,通过理论、计算、试验三大方面连续20多年的系统深入研究,引入多体系统传递矩阵法这一多体系统动力学新方法,结合现代计算机技术,构建了多管火箭系统动力学可视化仿真...
快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精...
RTCP（Rotation tool center point）功能作为目前高档数控机床必备的功能之一,可以大幅减小由于旋转轴运动带来的非线性误差,有效提高机床加工精度。根据刀具刀尖点相对于加工工件相对静止的特点,设定刀具刀尖点不动,规划了有利于研究机床伺服系统动态性能的RTCP轨迹,并进行伺服系统仿真研究,得到刀尖点误差轨迹与机床伺服系统动态性能影响因素...
快速多极基本解法的计算精度主要由源点数和源点分布决定,针对源点的布置具有一定盲目性的问题,提出了基于遗传算法的快速多极基本解法。给出了基于遗传算法的快速多极基本解法的理论公式,并用于预测发动机表面辐射声场。结果表明,利用遗传算法优化后的源点分布,在保证计算精度的基础上,可实现减少源点数和配置点数的目的,从而提高计算效率。源...
针对螺栓结合面弹塑性区域内的接触机理难以确定问题,根据在变形状态转变的临界点处微凸体真实接触面积与接触载荷转化均满足连续和光滑条件,构造新的多项式函数来描述接触变形与接触面积之间的关系。利用统计学方法建立螺栓结合面真实接触面、接触载荷与接触刚度模型。理论计算结果表明：随着平均表面距离的减少,接触载荷、接触面积和接触刚度...
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