磁各向异性三足探头应力测试技术研究

对机械设备或金属构件应力的检测是评估其寿命和防止事故发生的重要手段,一直以来在学术研究和工程应用中备受关注。针对铁磁构件应力难以有效检测的问题,提出了一种基于磁各向异性方法的三足磁极应力检测方法。采用有限元软件对三足探头不同角度检测时感应输出电压进行仿真分析,并在自行研制三足探头磁力传感器基础上,对16MnR钢平板试件进行应力检测试验研究。试验结果表明,磁各向异性三足探头可以有效检测16MnR钢平板试件的应力集中位置,且应力与磁信号存在较好的相关性,可为铁磁构件应力检测提供一条新途径。     

轻量级电驱水下机械臂设计与运动学分析

设计了一款四功能水下机械臂，并对驱动关节进行了模块化设计和密封测试。为了保证水下机械臂的可靠性，在水下机械臂水下测试前，进行了强度校核和模态分析。为了验证水下机械臂的性能，通过 Ｄ- Ｈ法建立了其运动学模型，在此基础上分别进行了正、逆运动学分析。此外还采用蒙特卡洛法，在正运动学分析的基础上研究了工作空间特点。研究结果将为进一步的运动控制提供有益的帮助。     

攀枝花朱矿南帮边坡稳定性的运动学分析

露天矿山开采后，形成多台阶高陡岩质边坡，结构面揭露，大量发育的结构面对岩质边坡的稳定性起控制作用。通过立体投影与矢量代数理论建立的运动学分析方法，广泛应用于受结构面控制的岩质边坡稳定性研究。以攀枝花朱矿南帮边坡为例，应用DIPS软件，对该岩质边坡进行运动学分析，结果表明：南帮边坡在优势节理面切割下，易和坡面组合形成楔形体滑动；岩体下部若存在流层面，易于和贯通的节理面组合形成较大规模平面滑动。     

基于Adams的六足直立式步行机器人运动仿真分析

分析了一种以双电机为驱动力、以曲柄连杆机构为传动系统的六足直立式步行机器人的工作原理。首先,利用矢量解析法对步行腿机构建立相应运动数学模型并分析;再利用虚拟样机分析软件Adams对单侧步行腿机构进行运动轨迹建模仿真分析;最后,搭建实物样机验证了工作原理、方案设计、虚拟仿真结果的正确性和可行性。结果表明,步行腿机构的运动特性能够满足六足直立式步行机构的工作要求,设计方案可行,可为下一步的动力学分析和优化设计提供理论基础。     

六自由度液压换刀机械臂的设计与分析

为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。结果表明,所设计机械臂的活动范围较大,且各关节运动平稳性较好,结构设计合理,为机械臂的智能化控制研究提供理论支持。     

基于广义逆矩阵理论的杆系结构形态创构方法#br#

广义逆矩阵理论被广泛应用于不稳定结构的形态分析。不稳定结构在荷载作用下，其形状会发生变化直至其势能达到最低，此时的结构处于无弯矩的平衡状态。根据该原理并结合广义逆矩阵理论提出一种适用于杆系结构的形态创构方法。该方法将杆系模型中杆单元进行分组，在每一组中杆单元总长度不变的条件下，建立控制结构形状变化的移形方程。利用广义逆矩阵理论和势能梯度确定使模型势能下降最快的方向，并逐步调整节点位置直至势能达到最低。临时单元和单元组的引入使得该方法可以应用于多种形式结构的形态创构，合理地设置单元组和临时单元可以实现单元长度与单元内力的重新分配进而实现诸多功能。算例分析说明该方法的特性并验证其有效性。     

3-RRRU并联机器人运动学建模与误差分析

针对3-RRRU并联机器人控制精度问题,基于空间矢量法建立运动学正解模型以及误差模型,详细分析了机器人各结构误差源对控制精度的影响。仿真结果表明:驱动角度误差分布在0.001°～0.01°时,第一支链的驱动角误差对被控终端的精度影响最大为84.2um;连杆加工误差在0.01mm～0.1mm变化时,靠近动平台的被动杆为0.1mm时对被控终端精度影响最大,其最大误差值为137.2um;静、动平台的外接圆半径加工误差为0.1mm时,机器人终端最大误差为568.4um。因此,对于线性连杆加工误差和角度误差源,连杆加工误差对多支链、多连杆机器人精度的影响高于角度误差,且静、动平台的加工误差对机器人的终端控制精度影响最大,为后续机器人结构的最优化设计提供了理论依据。     

基于虚拟样机的片式凸轮箱性能改善研究

片式凸轮插针机主要应用接线端子的插针作业,目前某国产插针机片式凸轮箱工作速度较低,在高速运转时会出现较大振动及夹针夹不到和夹不紧的情况,使其工作效率较国外同类产品有很大差距。为分析限制片式凸轮箱高速运行的主要因素,首先对其进行振动测试,排除了共振是引起其高速运转出现较大振动的因素。然后对片式凸轮箱进行运动学仿真,分析出弹簧为限制其高速运转的主要因素。最后利用虚拟样机技术,对其进行参数优化,获得四组满足要求的弹簧参数。选取最优的组合进行分析校核,满足片式凸轮箱600r/min稳定工作的设计要求,为片式凸轮箱性能改善提供重要依据。