仿生柔性关节融合生物关节生理结构与柔性运动特性,能够根据外部环境与自身负载变化动态调整关节刚度以减缓外部环境刚性冲击,实现关节能量的积蓄与回收,满足机器人跑、跳等动态行走方式需求,具有广泛的应用前景。作为一个新兴的研究领域,国内外对仿生柔性关节的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术可借鉴。因此有必要对现有研究成果进行系统分...
静态的物流车辆调度方案难以适应需求不确定引起的混流装配线物料需求动态变化,导致配送效率低下,甚至生产流程紊乱等问题。针对此问题,提出了一种面向需求不确定的混流装配线物流车辆配送区域划分方法。首先,分析需求不确定对物流车辆配送量的影响,提出了基于信息熵的配送任务复杂性测度方法。其次,在复杂性测度的基础上,建立以物流配送车辆满...
在产品的概念设计阶段,针对产品设计过程中组件变化引起的变更传播问题,建立CPM(ChangePredictionMethod)模型;采用模糊一致判断矩阵计算CPM模型中变更可能性和变更影响,分析组件变更传播风险,减少CPM模型中主观性带来的不确定性;结合仿人形机器人腿部的概念设计实例建立CPM模型,并通过CPM模型预测设计组件变化的传递过程和变化路径。
类比设计是利用已有系统的问题解决方案或过程解决相似系统目标问题的创新设计方法。知识表征是类比设计的重要环节,为类比源检索和类比映射提供基础。针对结构-行为-功能(SBF)模型的不足,提出了改进的SBF建模规则,以更合理地表征设计知识。在此基础上,提出功能相似匹配和行为相似匹配的类比源检索方法,及以行为和结构映射为核心的4种类比映射路...
全断面岩石隧道掘进机(TBM)刀盘滚刀布局对掘进性能有显著影响。文中针对滚刀受力与刀盘滚刀布局方法进行分析,针对刀盘径向载荷最小、刀盘倾覆力矩最小、质量分布均匀、破岩差异量最小4个优化目标进行层次分析法加权统一.建立了刀盘滚刀布局优化模型,采用具有非退化优势的免疫算法对刀盘滚刀布局进行了优化设计。以大伙房隧道的刀盘模型为工程...
基于顺序耦合法和直接耦合法,对超深矿井提升机制动盘热应力数值计算相关的热载荷计算方法、有限元建模及分析流程进行了研究.并对超深矿井提升机紧急制动过程中制动盘的温度场和热应力场进行了数值模拟,获得了紧急制动工况下制动盘的温度场和热应力场及其变化规律。同时,从有限元建模、计算时间、收敛性及计算结果的准确性等方面对各计算方法进...
对于香蕉这类大质量水果采摘的末端执行机构,确定合理、可靠的夹持方式是机构精简的关键。文中对不同夹持因素组合产生的夹持效果进行了试验研究及夹持过程的有限元仿真分析,得到各夹持因素与夹持效果之间的影响关系及最佳的夹持方式。在自制的夹持试验平台上,针对摩擦夹持方式,进行了不同接触材料及不同夹持力的夹持效果试验:针对钉刺夹持方式,...
以风电机组塔筒为研究对象,对风电机组塔筒载荷特性及计算方法进行分析研究。在介绍塔筒载荷测试主要参数及方法的基础上.采用应变测试方法,对一台1.5MW风电机组塔筒在启动、运行、正常停机等多种工况及不同平均风速下进行载荷测试,得到了塔筒根部弯矩、转矩及1阶固有频率,并与仿真计算结果进行了对比。结果表明,实测结果与仿真结果接近。仿真模...
汽车磁流变减震器与传统减震器相比,具有阻尼连续可调且调节范围广、响应速度快等优点,能提高汽车的舒适性和操纵稳定性。但磁流变减震器需要消耗电能,这与汽车经济节能的要求相矛盾。基于磁流变减震器的数学模型,利用Isight和MATLAB软件进行灵敏度分析和交互作用分析,研究各参数对于线路电流和阻尼力的不同影响程度,对磁流变减震器的节能设计具...
仿生可重构式机器人移动平台模拟六足爬行昆虫可实现站立。行走、爬行等动作。行走机构采用轮腿式,底盘可伸缩,以适应探测机器人复杂的地面工作环境。对足端和移动平台躯体位置进行正/逆运动学分析并求出相对于本机构的最大迈步步长,同时对虚拟样机轮式移动和六足式行走两种状态进行动态特性分析并试验,结果表明:机器人运动平稳,没有严重的失稳...
为研究结构参数对发动机曲轴无簧油封唇口接触性能的影响,利用ANSYS软件建立了油封的轴对称有限元分析模型,计算分析了油封唇口腰厚、腰长、空气侧角度、圆角半径和过盈量等结构参数对唇口径向力和接触宽度的影响.结果表明:径向力随腰厚、唇口圆角半径和过盈量的增加分别呈非线性和近似线性增加,随腰长的增加而非线性减小。随空气侧角度的增加而...
针对标准螺纹牙在连接中载荷分布严重不均、应力集中等问题,研究了螺栓的结构.基于弹性力学理论分析设计了一种锥度螺纹连接结构,通过SolidWorks建立了标准外螺纹和微锥内螺纹(1:50,1:100,1:200,1:300,1:400)连接的模型,并利用Abaqus分析在相同外载下不同锥度螺纹牙的载荷分布及应力情况.发现锥度为1:400时各圈螺纹牙载荷占比最大最小之差仅为5....
介绍了超环面机电传动的结构及其驱动原理。以等效磁荷法为基础.对超环面机电传动外定子永磁梁的空间磁场分布进行了解析计算。通过空间坐标变换原理推导出超环面机电传动系统中外定子产生的空间磁场的计算公式.对行星轮与外定子之间的气隙磁场进行了解析计算,得到了分布规律。采用有限元软件对外定子磁场进行了仿真分析,仿真结果证明了解析计算...
为提高复摆式颚式破碎机工作能力,以破碎生产率和动颚行程特性值为优化目标,对颚式破碎机进行多目标优化设计。以PE250×400型颚式破碎机为优化对象,以各构件尺寸为优化设计变量,建立机构参数、腔形参数及工作参数等约束条件,构建多目标优化设计模型,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)处理多目标优化模型,得到帕累托(Pareto)最优解集...
针对空间站转位机构末端效应器地面试验要求,提出采用并联机构实现执行器与适配器之间的六维空间位姿设定。首先,设计了6自由度并联机构,并对其机构构成和工作原理进行了阐述;其次对所设计并联机构的工作空间运动学及作动器与适配器的运动干涉特性进行了数学建模,最后,编制了基于柱坐标的机构工作空间搜索算法和基于空间几何的干涉检测算法,并运...
航天器对接机构是完成空间在轨对接任务的核心机构。为避免在对接过程中发生对接任务失败或对接机构与航天器外部结构发生干涉碰撞等问题,在设计过程中需对对接机构的结构尺寸进行设计优化。文中针对对接任务的初始位置偏差的容差性能提炼了机构尺寸优化的约束条件,根据约束条件确定了优化变量,依据结构紧凑性要求建立了优化目标函数,得到了对接...
围绕某军工单位生产的机器人砂带抛光枪匣加工系统,基于等参数线法,在枪匣表面生成刀位点轨迹,针对机器人砂带抛光枪匣表面刀轴矢量的控制方法进行了研究;通过对空间自由曲面相关特性分析,实现了机器人砂带抛光系统刀位点数据的生成和枪匣表面磨削路径的合理规划;在机器人仿真平台上,对枪匣表面砂带抛光进行了虚拟仿真,并运用磨头可浮动的砂带抛...
为满足用户对产品设计的情感需求,提出一种基于支持向量回归的产品造型意象评价方法。通过层次分析法确定代表性样本,运用需求进化定律获取用户对造型元素的设计需求,应用技术进化定律分析造型元素子系统存在的冲突,在解决冲突的过程中提取造型设计元素,构建造型设计元素集;利用SD法及SPSS软件分析确定产品目标感性意象;调用Python中的SVR模型进...
为挖掘老年群体对家庭服务机器人造型的需求,运用感性工学理论,提出一种探讨各感性需求内部相关性及各感性需求对造型设计要素重要程度的方法。采用语义差异法和李克特量表对代表性样本造型意象的感性认知进行分析.构建语义库,运用格拉布斯(Grubbs)准则消除粗大误差,通过SPSS软件对感性词汇测量数据进行主成分分析和因子系数数量化分析,得出影响...
为研究汽车造型特征与商务意象之间的关系,提取现有车型样本,对其进行感性工学分析。选取40款现有三厢乘用车车型作为样本,提取关键造型特征并进行归类分组,通过调查用户意象判断建立造型特征的商务意象矩阵。以造型特征作为自变量,以用户商务意象判断作为因变量,通过单因素方差分析关键造型特征对商务意象形成的显著性.得出7项对商务意象影响最...
为提升无人机遥感应急指挥车的工作舒适度,结合无人机遥感监测手段和应急监测指挥车功能.对无人机遥感应急指挥车进行人机工程设计。以用户行为过程为指导,研究了用户的工作轨迹,得出车辆的最佳功能分区,在此基础上,利用JACK软件对车辆的易用性和舒适性进行仿真分析,得到指挥车各功能空间的最佳布局及车内设备的最佳尺寸设计区间,为方案设计提供...
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