仿生机器蟹步行腿结构设计及运动学、动力学分析

本文介绍了一种采用微型直流伺服电机驱动的仿生机器蟹步行腿设计及其运动学、动力学分析.在对仿生机器蟹运动学特性分析的基础上得出优化结构参数,并应用于实际系统设计.同时利用先进的动力学仿真软件建立了仿生机器蟹三维仿真模型,仿真结果验证了运动学和动力学数学建模的正确性,及结构设计的可行性.     

海底石油管道切割绳锯机的设计及其试验研究

介绍了用于切割海底石油管道的金刚石串珠绳锯机组成和工作原理;进行了串珠绳锯机主要装置的结构设计;对串珠绳锯机的液压动力系统的技术参数进行了计算和确定。通过金刚石绳锯机切割海底石油管道的试验,对记录数据分析后得到了串珠绳锯切向切削力与进给速度、串珠绳的耐磨损率与切削速度、串珠绳的耐磨损率与进给速度等之间的关系。得出了用金刚石串珠绳锯机切割海底石油管道是行之有效的切割方法这样的结论。     

基于PIC单片机的机器人灵巧手的控制系统设计

通过对PIC16C77单片机特点的分析，给出了机器人灵巧手控制系统的硬件框图，针对几个重要的模块做了详细的介绍，特别是电机驱动模块和PWM信号的产生原理。给出了一个控制算法，经过实验说明了该设计的可靠性。     

海洋石油平台水下夹桩器本体结构分析

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。水下夹桩器本体焊接在导管架上，支撑夹桩器液压缸。在水下夹桩器本体设计中，采用有限元法完成了对本体强度和刚度的结构分析；建立了有限元分析模型，用ANSYS软件进行结构分析，得到了分析结果，并将该结果与理论计算结果进行了比较，验证了有限元分析技术的有效性。设计结果满足工程要求，为改进和优化结构提供了理论依据，节省了分析计算时间。     

基于递归分割的曲面造型算法

对常用复杂曲面造型方法的缺点进行了分析，给出了基于递归分割构造任意拓扑结构复杂曲面的有关算法，避免了参数方法在构造复杂曲面时费时而且难于处理的参数曲面求交和曲面拼接等问题，为优质高效建立复杂曲面模型奠定了基础。     

微细铣削应力场和温度场的有限元模拟

采用有限元方法对微细铣削过程进行模拟,采用Johnson-Cook热力耦合模型作为工件材料模型,采用Johnson-Cook的剪切失效法则作为工件材料的失效准则,采用热力耦合平面应变杂交单元并使用自适应网格技术进行网格划分,刀具与工件间的摩擦采用滑动摩擦区和粘着摩擦区相结合的修正库仑定律.通过有限元分析,得到不同切削速度和刀具切削刃钝圆半径条件下形成切屑时的刀具旋转角度、不同每齿进给量条件下的应力场和温度场.分析结果为微细铣削机理的进一步研究奠定基础.     

带传动惯性力影响的研究

以带的线弹性和稳态运转为前提,对与带轮接触的带进行微元化处理,列出周向和径向的动力学平衡方程并加以简化,得到带传动各动力参数和尺寸参数之间的微分方程;通过建立相关的物理方程、确定力与变形的本构关系和几何边界条件,建立了动力学方程解的求解方法.对某平带传动进行理论计算,比较了考虑惯性力和不考虑惯性力的结果,发现传统方程高估了带传动最大力矩而低估了动角的数值.研究结果可为带传动的分析提供理论基础并为带传动的设计提供参考.     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机动态条件下夹紧力的研究

介绍了废弃平台桩基拆除水下绳锯机的组成和工作原理.对夹紧装置建立了简化力学模型.分析了绳锯机夹紧桩基工作时的受力,得到了绳锯机动态条件下最小夹紧力数学模型.根据绳锯机的实际工作环境,采用该数学模型计算了夹紧装置的最小夹紧力,并与静态夹紧力计算结果进行了比较,此结果为绳锯机液压系统参数选择及夹紧装置结构设计打下了理论基础.     

两栖仿生机器蟹行走过程运动学研究

螃蟹具有8足步行机特征，在行走过程中，每条腿都是抬起和着地两种状态交替变化，抬起的腿从躯体上看是开链机构，相当串联手臂．而同时着地的腿与躯体构成并联多闭链多自由度机构．这种行走过程，从机构学角度看就是不同分支并联机构及串联开链机构之间的不断变化的复合型机构．针对这种机构我们采用串并联综合分析的方法，提出运动学算法及计算机仿真验证方法．通过计算机仿真验证了该方法分析结果的正确性，得出了一种用于仿生机器蟹行走过程运动学研究的行之有效的分析方法．     

两栖仿生机器蟹的单足路径规划和生成

以两栖仿生机器蟹为对象，对步行足单足的路径规划和生成问题进行了探讨，通过对步行足足尖点路径所需满足的条件的分析，分别对处于摆动相和支撑相的步行足采用六次和五次多项式逼近的方法得出了单足路径的一般性表达式，在支撑相路径规划时，采用了相对运动法，采用这种多项式逼近的方法，结合一个算例对两栖仿生机器蟹的单足路径进行了规划和生成关节控制量的运动学反解，通过计算机仿真得到的结果验证了此种路径规划方法能够得出良好的足尖路径曲线，以及良好的起落特性，可以应用于两栖仿生机器蟹的单足控制当中。