高压线巡检机器人越障机构设计

机器人在线行走时需要跨越各种障碍物。文中设计了一种由曲柄滑块机构、摆动导杆机构和槽轮机构组成的越障机构,并阐述了其越障原理。该机构能针对不同的障碍物采取不同的跨越方式完成越障,越障动作简单高效,单自由度控制容易。为高压巡检机器人越障机构的选型提供了一种新的选择。     

变形六轮腿式机器人越障性能分析与结构优化设计

为了提高移动机器人的越障能力,提出了一种变形六轮腿式移动机器人总体结构,分析了其越障原理及机器人越障时前腿机构的运动特性要求。利用多体动力学仿真软件Adams,建立了前腿机构的参数化模型,分析了前腿特征点在越障过程中的运动轨迹变化。提出了前腿机构越障过程的两个约束条件,以前腿机构越障高度最大为优化目标,对影响机器人越障性能的关键参数进行了优化设计。优化结果表明:前腿机构的越障性能得到了大幅提高,并且满足越障时的运动特性要求,为移动机器人的总体设计与研究奠定了基础。     

磁悬浮巡检机器人越障结构设计及仿真

针对目前设计的架空高压巡检机器人越障步骤多,跨越障碍运行不稳定问题,提出一种基于磁悬浮运行方式的机械机构,该机构越障步骤少,越障过程平稳,可跨越间隔棒、防震锤和直线夹等障碍。该开合机构利用丝杆螺母实现机器人主体的张合运动,从而实现越障。对该机构进行运动学分析,验证了此设计的理论可行性;建立了巡检机器人的三维模型及障碍物模型,运用Solidworks Motion插件对巡检机器人越障进行仿真分析,并对越障机构的机械结构进行优化,通过对越障机构末端执行件弯连杆的速度与加速度曲线图分析,显示该越障机构可以较好地越过障碍。     

一种四轮双臂巡检机器人越障特性分析

为了满足输电线路巡检机器人完成一个耐张段内的工作任务,针对500kV超高压架空输电线路地线环境,提出了一种新型的四轮双臂移动机器人机构。详细分析了机构的组成及跨越障碍的原理,总结出两类典型的越障机构,并分析了机构尺寸与运动参数关系。根据越障原理,总结出该机构所具有的四种基本越障模式,给出了越障模式参数表,最后综合出直线塔与耐张塔的越障流程。实验室搭建了两类杆塔环境,实验结果表明该机器人可沿架空地线平稳、可靠地行走,越障能力强,安全性好。     

基于输电线路行走越障任务的巡检机器人机构设计

针对超高压输电线路巡检机器人在线路巡检中行走越障的任务需求,在分析超高压线路障碍类型的前提下,提出了一种新型的适用于线路障碍类型多且角度大的巡检机器人行走及越障机构。介绍了变距越障机构和恒力矩夹持机构的构型及结构特点,根据输电线路障碍物尺寸变化的情况,分析了双臂变距越障机构对障碍物长度尺寸变化的适应性,在分析了机器人爬坡能力的基础上设计的恒力矩夹持机构,提高了机器人的爬坡性能。最后,通过现场实验验证了该行走及越障机构设计的可行性和有效性。     

水下越障机器人结构设计及越障特性分析

针对海底特殊地形地貌,结合水下机器人行走机构研究现状,设计出一种新型水下行走机器人,并对机器人进行越障性能数学分析.该机器人克服了原有水下机器人易倾覆、越障能力差等缺点,采用前向四杆引导机构做越障引导机构,结合并联伸缩底盘和尾部平衡机构,以及自适应地面的履带足,可以翻越较高台阶和攀爬较大坡度斜坡,大大提高了机器人的越障能力和对复杂地面的适应能力.     

三臂式巡检机器人重力平衡及其转向越障方法

提出了一种由4组平行四边形机构串联组成的新型三臂式巡检机器人机构,该机构能够通过调节机器人的姿态来满足越障过程中的重力平衡要求。给出了机器人越障流程规划,并对转向越障中的关键步骤进行了分析,利用二分逼近优化算法搜寻满足重力平衡条件的越障姿态,给出了满足重力平衡约束条件的运动学逆解求取方法,实现了机器人重力平衡约束条件下的转向越障运动。分析结果表明,该新型三臂式巡检机器人具有转向跨越障碍的能力。     

基于半转机构月球车硬地面越障性能分析

针对半转机构月球车的结构特点,对月球车在任意路面的越障能力进行了分析。由于任意路面越障模型相对复杂,可以建立的独立平衡方程数目少于未知变量数,为此提出了一种新的越障能力评价指标,指出摩擦力解空间的可行域面积越大,轮腿越障能力越强;当轮腿所受摩擦力可行域不存在时,机构将不具有初始条件下的越障能力。建立了在约束条件下月球车在具有坡度地面和一定越障高度的越障力学模型,并通过寻找轮腿所受摩擦力解空间可行域的方法,对单轮腿在具有坡度地面上单独前进越障性能进行了仿真研究。仿真结果表明:在越障高度及与地面接触角相同的情况下,后轮腿的越障能力比前轮腿强。     

八轮式爬楼越障机器人设计与仿真分析

以移动机器人为研究对象,提出了一种以多组四杆机构为基础的八轮式爬楼越障机器人,机器人整个悬架结构呈对称式分布且载荷平台为整体式,控制和结构简单、具备承载能力且越障性能高。对机器人进行了整体方案设计、稳定角分析和越障仿真,对越障机构进行运动学分析以及优化得到了优化的轨迹图形,验证了机器人结构的合理性和稳定性,并通过样机实验验证了机器人承载和越障的稳定性,得到了机器人负载、越障高度和爬坡角度等基本性能参数。     

一种可变径轮腿式越障机器人的设计与研究

针对地面移动机器人在非结构化地形中越障存在的局限性，提出一种基于平面齿轮连杆杆组的可变径轮腿式越障机器人的设计方案。首先对越障机器人的变径机构在轮式和轮腿式两种模式之间的变换原理进行了介绍。当遇到障碍物时，变径机构可依据障碍物的高度来变换模式从而进行越障运动。在此基础上通过计算其变形比以及运动学分析仿真，验证了该变径机构设计的合理性、较强的越障能力和模式变换时的可靠性和稳定性。其次通过构建力学模型来分析两种模式下机器人的越障能力，得出其在不同模式下的极限越障高度。最后，基于ADAMS软件对机器人在单台阶、连续台阶以及复杂路面时的越障能力进行运动仿真。结果表明该越障机器人在面对不同工况时都具有较好的越障能力，验证了设计方案的可行性。     

基于Pro/E的织机打纬系统载荷特性研究

针对织机打纬机构对主轴的载荷变化规律影响的问题,通过Pro/E建立了打纬机构的三维模型,利用其中的机构分析模块对打纬机构进行了动态仿真,以喷气织机四连杆打纬机构和剑杆织机共轭凸轮打纬机构为例,采用定性与定量相结合的方法,对比分析了打纬机构中各构件的等效转动惯量变化规律及分布规律;分析了打纬机构筘座系统惯性能克服的阻力及其变化规律。研究结果表明,筘座系统的主轴等效转动惯量约占整个打纬系统主轴等效转动惯量的75%,通过对比分析得到了两种织机的最佳打纬区域及完全惯性打纬的阻力范围,为合理设计打纬机构的结构参数提供了理论依据。     

轻型牵引火炮高平机结构设计及有限元分析

根据某轻型牵引火炮的结构特点,对现有高低机和平衡机部分进行结构改进,该结构利用气压推式平衡机克服起落部分重力矩,运用螺杆式高低机实现自锁并承受不平衡力矩.采用有限元分析软件Abaqus对高平机易遭到破坏的两种工况进行刚强度及屈曲分析,根据分析结果,验证高平机结构设计是否合理.     

一种起重机新型起升机构介绍

起升机构是起重机中用来将货物提升或下放的最重要的装置,其工作性能的优劣直接影响到整台起重机的工作效率和稳定性。首先简述了传统起升机构的两种形式即平行式和同轴式的结构布置方式,以及它们的优缺点。在此基础上提出了一种能够克服传统结构方式中电机转矩大、重量大、能耗大的一种新型起升机构的布置方案。然后介绍了其特点以及采用这种新型起升机构对提高起重机整体性能的影响,新型起升机构的介绍对起重机的结构创新与设计具有一定的指导意义。     

射频导纳技术在蒸发器液位测量中的应用

针对海水淡化蒸发器运行工况复杂、结构设计紧凑、液位测量范围小、常规差压法安装困难等问题,提出了一种利用射频导纳技术测量蒸发器液位的方法。重点对射频导纳液位计的工作原理、主要特点、电极选型、安装注意事项以及标定方法进行了阐述和探讨,并在30t/d LT-MED中试装置中成功应用。结果表明:该仪表安装简单、测量准确、维护方便且适用范围较广,具有很好的应用前景。     

有限元法在高压容器应力分析中的应用

根据经典力学的理论,对于高压厚壁容器引起的应力集中问题,大都采用近似公式计算。采用有限元法等数值模拟技术能克服设计的盲目性,使我们比较精确地获得复杂结构的各种工作状态下的应力分布情况,对结构的设计、制造等提供重要的参考价值。     

游泳运动员下肢力量训练器械的研制

介绍了一种最新研制的游泳运动员下肢力量训练器械的组成结构及工作原理，阐述了设计要点，该训练器械弥补了传统训练方式的不足，提高了训练质量和效率。     

便携式数字影雕机系统设计

针对现有影雕机设备庞冗,不能现场操作,以及雕刻精度偏低的问题,提出了一种便携的数字式影雕机控制系统解决方案.首先给出了由导杆、丝杠、滑块、打印针头等组成的机械结构设计,其次详细地阐述了传动机构、电机的正弦细分驱动电路.以STC11F32XE为核心设计了系统的单片机控制电路,最后给出了单幅灰度图像影雕的效果实例.实验结果...     

适于下肢力量训练的健身器械设计

介绍了一种最新研制的训练腿部力量的健身器械，该健身器械采用了曲柄摇杆机构，能真实地模拟运动员双腿交替运动。阐述了健身器械的结构组成、工作原理及设计要点，给出了设计过程图和应用实例。该训练器械弥补了传统训练方式的不足，提高了训练质量和效率。     

三环减速器的受力分析

针对三环减速器机构中的虚约束，提出了以运动副接触变形为基础的变形协调方程；建立了含有虚约束的多相并列平行曲柄机构受力分析模型。在此基础上分析计算了三环减速器的轴承载荷和高速轴曲柄上的转矩；探讨了机构克服死点的机理；并对减速器的结构设计和参数选择提出了一些建议。     

新型轮腿式地面移动机器人的结构设计与运动特性分析

依据平行四边形悬挂机构的运动特性设计的轮式移动机器人具有良好的越障性能,通过结合摆臂和行星轮机构而设计的新型轮腿式地面移动机器人克服了原有机器人不能跨沟的缺陷,对外界非结构化的路面环境具有良好的适应能力。详述了该新型轮腿式机器人的结构特点,对该机器人的运动特性进行了分析,并利用拉格朗日方程建立了该机器人越障状态下的动力学模型。采用一组可行的结构尺寸,利用ADAMS软件建立虚拟样机模型验证了该地面移动机器人的可行性。