智能控温混水模块的结构设计与流体仿真

针对普通混水阀容易受到水压影响造成出水温度不稳定的缺点,设计一种智能控温混水模块。首先,提出智能混水模块的结构设计方案,利用单电机控制双球阀从而实现冷热水的进水流量控制;其次,设计了一种螺旋混水机构以提高混水效率,并利用STAR-CCM+流体仿真软件对其效果进行仿真对比;最后,利用软件对混水长度进行了仿真对比,确定了合理的尺寸。仿真结果表明,所设计的混水模块具有较高的混水效率,为实现智能控温混水提供了研究基础。     

变硬度组合式汽车座椅设计与舒适性分析

针对驾乘人员和汽车座椅之间接触压力分布不均匀的现象,设计了一种由不同硬度海绵材料制成的变硬度组合式汽车座椅,使汽车座椅海绵材料的力学特性适应体压分布的特点。利用压力传感器测量得到人体与汽车座椅之间的接触压力分布图像,并进行了仿真分析,对不同汽车座椅的试验数据进行平滑处理后进行对比分析。提出了理想压强差的概念,通过比较汽车座椅断面上的压力分布与理想体压分布曲线的贴合程度,实现对汽车座椅乘坐舒适性的定量分析。结果表明组合式汽车座椅可以在一定程度上提高乘坐舒适性。     

一种应用于导盲机器人的斑马线识别方法

本文针对斑马线的特征，设计了一种基于开放视觉图形处理库EmguCV的斑马线识别方法。首先利用形态学处理去除原始图像噪声，然后结合Canny算子与霍夫变换进行特征的提取，通过比较图片中的直线斜率以及间隔，判断前方是否有斑马线，最终实现对斑马线的识别。     

基于面内模态的双腿式微型旋转超声电机

针对现有旋转超声电机不易与其他装置连接,以及因弹簧预紧造成轴向尺寸过长等问题,笔者提出了一种基于面内模态的双腿式微型旋转超声电机。电机由定子和锥形转子组成,定子采用一圆环加双腿式结构,在定子双腿外侧贴有纵振和弯振压电陶瓷片,双腿内侧有4个连接耳。电机定转子之间采用硅胶环和E型卡环进行预压力施加和端部紧固。电机利用圆环内侧周向行进的面内行波驱动转子旋转。利用ANSYS有限元软件对定子进行仿真分析,研究结构对模态的影响,以确定夹持和压电陶瓷片的粘贴位置;并对定子模态频率进行灵敏度分析,指导定子结构尺寸(设计变量)的修改,以提高优化效率。制作多组样机并开展实验研究,机械输出特性的实验结果表明:该电机体积小,最大宽度仅为12 mm;结构紧凑,总质量为6.9 g,易于与其他驱动装置连接;最大空载转速为338 r/min,最大输出扭矩为1.44 mN·m。     

典型工况下电动汽车传动系统设计研究

电动汽车作为新能源汽车的重要发展方向,受到市场、企业和研究者的高度关注.电动汽车的传动系统是其关键部件之一,影响电动汽车的制造成本和整体性能.根据电动汽车的整车参数和性能要求,对传动系统参数进行设计与匹配,包括电机驱动的参数设计、蓄电池参数计算、传动比计算和档位的选择等.通过选取典型的两种循环工况对整车的动力性进行仿真分析,结果表明,系统的续航能力、加速性能和最大爬坡度满足设计指标,设计参数匹配合理,动力性能满足设计要求.     

基于AT89S52单片机的智能眩光测控装置设计

针对自然界中常见的眩光给人们日常生活带来的种种困惑,设计了智能眩光测控装置。该装置以AT89S52单片机为核心,应用光敏传感器实现环境数据采集,采用光敏电阻GL5516等元件,通过步进电机驱动内部偏振片进行运动调整,实现对眩光的智能调控。该装置结构精简,可靠,能够有效增加司机的视力范围,提高司机的视力分辨能力,进而提高行车安全性。     

行波型球形超声电机定子的优化设计

提出了一种具有同步调心结构的球形超声电机,建立了电机驱动力矩的数学模型,重点对行波型定子进行结构优化设计。利用ANSYS对定子进行模态分析和谐响应分析;通过灵敏度分析确定结构参数优化变量,以最大干扰模态与工作模态频率差和最大定子表面振幅为优化目标,建立设计空间的响应面模型,采用多目标遗传算法(MOGA)进行优化求解得到Pareto前沿,最终确定结构参数并对定子试制件进行定扫频实验。测试结果表明,优化后的定子工作模态频率±2 kHz内无干扰模态产生,且定子两相驻波表面质点具有较大振幅,满足使用要求。     

单超声电机驱动两足行走机器人的设计分析研究

鉴于超声电机低速大扭矩的优点,采用了单超声电机来驱动两足行走机器人,选用PRO/E对机构进行了结构设计,运用ADAMS对模型进行了仿真和运动学、动力学分析,对机器人的关键尺寸进行了优化设计。研究证明:该机构合理可行,为今后物理样机的制造提供了重要依据。     

一种应用正态分布理论的直线超声电机精密定位控制方法

针对直线超声电机在精密驱动过程中存在较强的非线性、时变性及控制模型复杂等问题,提出了一种基于正态分布理论统计直线超声电机驱动电压与速度/位移关系的方法,结合模糊逻辑控制技术,实现了对直线超声电机精密定位控制。利用宏微驱动控制模式对超声电机驱动的平台进行大行程、高精度定位实验研究,实验结果表明采用所提方法,当行程为5 mm时,稳态误差小于5 nm,能抑制系统的超调,改善系统动态性能。同时,由于直线超声电机动态保持力非常大,使得系统具有良好的抗扰动能力。