基于ADAMS的并联机器人运动学和动力学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了Stewart型并联机构的虚拟样机模型,包括对并联机器人各部件的简化方法、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制,并利用该虚拟样机模型对并联机器人进行了运动学和动力学分析。为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。实现了在计算机上通过使用CAE仿真软件朱对并联机器人的运动和动力性能进行分析,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法。     

高超声速巡航飞行器动力学虚拟样机设计

在研制物理样机之前建立动力学虚拟样机,可以对已有的方案进行论证、对产品进行测试和评估以及全系统的合成仿真,能够有效的缩短研制周期和节约研制经费.详细划分了高超声速巡航飞行器动力学虚拟样机系统的层次结构,建立了样机子系统数学模型,并以此为基础,应用模块化设计思想,在仿真平台上实现了虚拟样机系统及其子系统的样机仿真模型设计.使用现有的高超声速巡航飞行器的总体方案对虚拟样机系统进行了仿真验证,通过对结果的比较分析可以得出,样机系统设计合理,将为高超声速巡航飞行器的研制提供重要技术支持.     

基于柴油机虚拟样机的动力学仿真研究

通过对柴油机部件装配进行机构运动学和动力学仿真，能为柴油机的结构和性能优化提供依据。该文基于虚拟样机技术及其支撵软件VN4D和Pro／E，对12VPA6柴油机的曲轴-连杆-活塞机构进行了运动学、动力学仿真研究。首先，运用三维建模软件Pro／E，建立了12VPA6型柴油机曲轴-连杆-活塞机构的虚拟样机模型，然后将模型导入仿真软件VN4D中，对曲轴-连杆-活塞运动件进行了运动学和动力学仿真。通过计算机对柴油机虚拟样机的仿真运行，获取了仿真模型的运动学、动力学特性数据，得到了与理论分析相吻合的结果，为进一步对该型柴油机曲轴-连杆-活塞机构进行有限元分析奠定了基础。     

基于NX和ADAMS的减速器设计及运动仿真研究

本文以一减速器具体应用实例为载体,对通过理论计算设计出的减速器模型,运用参数化设计技术,通过NX软件建模,得到了减速器数字样机三维模型。并把该样机模型导入ADAMS软件进行运动仿真分析,验证了设计样机的合理性,并为NX软件和ADAMS软件结合提供了一种方法。另外,本文也初步探讨了用柔性轴代替刚性轴的虚拟样机的运动仿真,验证了对减速器样机模型进行运行仿真时样机零部件刚性化的合理性。     

轻型履带式移动机器人虚拟样机实现方法

简要介绍了虚拟样机及其支撑技术。针对虚拟样机动力学仿真软件ADAMS建模功能一般的特点,提出采用SolidWorks与ADAMS结合的三维建模与动力学仿真的通用方法。在轻型履带式移动机器人的虚拟样机构建中,考虑到履带部件建模及添加运动副、受力等操作的重复性,以ADAMS宏命令来建立参数化的虚拟样机模型,然后进行仿真分析并绘制结果曲线。     

装备虚拟样机及其应用研究

首先对机械系统进行动力学研究的必要性进行了说明,介绍了机械系统动力学仿真系统ADAMS,阐述了建立模拟样机的特点,根据火炮的运动特点,划分了火炮的拓扑结构和自由度,在对火炮受力分析的基础上,结合Fortran语言编程,在ADAMS平台上建立了火炮虚拟样机。最后提出用虚拟样机技术对火炮进行故障评估和寿命预测构想,为装备质量评估提供了一条新的途径,并对虚拟样机在未来的应用前景进行了展望。     

亚轨道飞行器返回段动力学虚拟样机设计

为进行亚轨道飞行器返回段飞行仿真实验,详细划分返回段动力学虚拟样机层次结构,建立虚拟样机各子系统数学模型,并以此为基础在VPM（Virtual Prototype and Modeling）仿真平台上实现亚轨道飞行器返回段的动力学虚拟样机设计．使用现有的亚轨道飞行器总体方案在该虚拟样机系统上完成虚拟实验,仿真结果表明,该虚拟样机系统设计合理,可以为今后的亚轨道飞行器研制工作提供一定的技术支持．     

形状记忆合金驱动的蛇形机器人运动仿真研究

基于Serpenoid 曲线建立了蛇形机器人行波运动和攀爬运动的运动学、动力学模型,根据模型提出一种具有万向节功能的pitch-roll 模块,利用形状记忆合金驱动器具有结构小和只受温度变化影响两大特点建立了蛇形机器人关节。应用MSC/ADAMS 虚拟样机软件对基于形状记忆合金驱动蛇形机器人进行行波运动和攀爬运动的动力学分析,并对仿真过程中遇到问题提供了解决办法。模型仿真效果非常理想,完全达到设计要求,为下一步研制物理样机提供了理论指导,也为其他仿生机器人的研究提供了参考。     

柴油发动机动力学分析

为获得发动机运行时关键部件的运行情况,以多刚体系统动力学理论与虚拟样机试验技术为基础,用Pro/E三维建模软件建立某柴油发动机的几何模型,并通过动力学仿真软件MSC Adams对该发动机进行动力学仿真,获得曲柄连杆机构、进排气机构等部件的关键运动学、动力学参数,该仿真为进一步分析和设计柴油发动机奠定基础.     

摩擦提升机的虚拟样机研究

钢丝绳传动特性是摩擦式提升机设计一个重要的考虑因素.为了研究摩擦提升机提升过程中钢丝绳的动力学特性,为安全运行提供保证,通过虚拟样机技术及其支撑软件ANSYS和RecurDyn,利用相对节点法建立了钢丝绳的多体动力学仿真模型,构建了简化后的摩擦式提升机虚拟样机仿真模型.通过对摩擦提升机虚拟样机的仿真分析,获得了仿真模型的运动学、动力学特性数据,得到了与理论分析相吻合的结果.为设计经济、可靠的多绳摩擦提升机系统提供了有力的工具和实现方法,还可以推广应用到其他挠性传动的分析.     

On Bounded Leg Shortest Paths Problems

Let V be a set of points in a d-dimensional l _p -metric space. Let s,t∈V and let L be a real number. An L-bounded leg path from s to t is an ordered set of points which connects s to t such that the leg between any two consecutive points in the set has length of at most L. The minimal path among all these paths is the L-bounded leg shortest path from s to t. In the s–t Bounded Leg Shortest Path (stBLSP) problem we are given two points s and t and a real number L, and are required to compute an L-bounded leg shortest path from s to t. In the All-Pairs Bounded Leg Shortest Path (apBLSP) problem we are required to build a data structure that, given any two query points from V and a real number L, outputs the length of the L-bounded leg shortest path (a distance query) or the path itself (a path query). In this paper we obtain the following results:     

红外通信在智能人工腿系统中的实现

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;首先讨论了MSP430型单片机和CIP-I Leg的基本结构,然后介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法,最后重点详细地叙述了CIP-I智能仿生人工腿中手持控制系统的软硬件设计,并结合其设计实例,实现了一种用MSP430F149flash型单片机和红外遥控技术实现的近距离无线通信系统,给出了相关电路原理图和程序流程图;实验结果表明,所设计的手持控制系统运行可靠,功耗较小,能够很好地实现预期的功能.     

最优PID控制器在智能人工腿中的应用

以蚁群算法为基础,提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法;该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系,根据一般控制系统的阶跃响应曲线,在不同响应时间阶段PID三个增益调节参数的理想变化情况,提出根据控制信号与误差、误差变化率之间的调节规律,拟合一组增益参数的非线性函数,并利用蚁群算法搜索出一组最优的非线性PID参数,构造最优非线性PID控制器,称为AS-NLPID控制器;该控制器已被用于CIP-Ⅰ智能人工腿;仿真实验证实AS-NLPID控制器能有效地控制CIP-Ⅰ智能人工腿,并具有良好的动态和稳态性能.     

一种数码显示型阀柱试验台

介绍了一种数码显示型阀柱试验台 ,对它的原理、特点及用途作了较全面的叙述。     

直立行走机器人腿部平衡系统

虽然机器人的研究、制作和使用已经有几十年的历史,但是双足直立行走的机器人世界上很少。主要因为稳定性控制及双足行走控制非常复杂,但为了研究出与人更加接近的机器人,这是必须克服的难关。主要是解决直立行走机器人腿部平衡的问题,包括硬件设计和软件的设计,侧重于对硬件的设计,即着重介绍直立行走机器人腿部平衡系统的相关知识、设计目的、设计思路、方案的确定、原理设计及分析、硬件调试。     

Optimal Protraction of a Biologically Inspired Robot Leg

In this paper, protraction movement, namely forward stepping, of a biologically inspired three-joint robot leg is optimized for minimum energy consumption. Trajectory optimization is performed for various initial-final tip point positions of protraction. A modified version of gradient descent based optimal control algorithm is used. The objective function is modified in steps to jump over many unfeasible and inefficient local optima. The optimized trajectories are used to construct a radial basis function neural network (RBFNN) to interpolate for the untrained regions. The results of optimization are compared with the observations of protraction of stick insects. It is concluded that a direct biological imitation of protraction is not energy efficient. A sample protraction of a leg of the Robot-EA308 is demonstrated in guidance of the optimized trajectory. Energy optimal protraction of a robot leg necessitates flexion of the leg, rather than extension as observed in the stick insects.     

基于Web Services系统登录日志的实现

目前高校内各部门的管理信息系统都拥有独立的记录登录日志和读取登录日志的模块,从而造成了业务逻辑的重复和数据的冗余。针对这种情况提出了一种基于WebServices的系统登录日志技术,使各异构系统能够统一调用登录日志的WebServices。这种方案充分利用了现有的网络资源,有效地避免数据与业务逻辑的冗余,实现了模块和数据的重用。     

智能假腿的CMAC控制与实例仿真

针对智能假腿系统模型的非线性与参数的不确定性等系统特性,提出了一种基于小脑模型神经网络控制器(CMAC)的假腿实时智能控制方法。该方法首先根据一种自制的假肢膝关节自适应结构,建立了智能假腿摆动相动力学数学模型,以描述智能假腿膝关节阻尼器控制参数与摆动运动参数之间的直接耦合关系。以此动力学模型为控制对象,设计了一种基于PD-CMAC的假腿系统智能控制器,并进行了实例仿真。仿真结果表明,假腿膝关节可以很快(约在0.5s时间内)跟踪好目标曲线,具有良好的实时性与精度;此外,膝关节阻尼器针阀开口位置与相应的假腿膝关节的角速度变化具有明显的负相关性;可以通过对假腿阻尼器针阀开口位置的调节,达到假腿跟踪健康腿摆动步态的目的。     

Robot Leg Motion in a Planarized-SOI, Two-Layer Poly-Si Process

With the ultimate goal of creating autonomous microrobots, we developed a five-mask process that combines two polysilicon structural layers with 50-$mu m$-thick SOI structures and a backside substrate etch. The polysilicon layers provide three-dimensional (3-D) hinged structures, high compliance structures, and electrical wiring. The SOI structural layer yields much stronger structures and large-force actuators. This process was developed as a part of a three-chip solution for a solar-powered 10-mg silicon robot. Here, we describe the fabrication of this planarized-SOI, two-layer poly-Si process (henceforth called the SOI/poly process), basic modules in the design of robot legs in this process, and lastly, the results of fabricated robot legs. In designing the leg structures, we developed guidelines and test structures to provide a better understanding of the robot leg performance. These guidelines include understanding the relationship between the lateral etch depth to the actuator spacing and performing static friction tests of polysilicon flaps to more accurately model the frictional forces of the linkages. Last, we report on the performance of the robot legs and inchworm motors. On an 8 mm$times$3 mm robot, we have demonstrated a 1 degree-of-freedom (DOF) robot leg, 1 mm in length, which demonstrates up to 60$mu N$of vertical leg force with an angular deflection of almost 30$^circ$. A two-DOF robot leg, also 1 mm in length, operated with at least 90$^circ$of angular deflection, and each inchworm motor demonstrated a shuttle displacement of 400$mu m$with speeds up to 6.8 mm/s. In addition to robot legs, a bidirectional inchworm motor that produces equivalent forces in both directions was also fabricated in this SOI/poly process. This motor uses an additional set of gap-closing-actuator (GCA) arrays to prebias the drive frame.hfill hbox[1305]