气动空间弯曲柔性关节静力学实验研究

介绍了一种自主研发的新型关节,该关节主要有弹性气囊和约束元件组成,驱动装置和关节本体复合成一体结构,相当于三个人工肌肉并联,具有三个自由度,能够实现轴向伸长和空间任意方向的弯曲.对关节的轴向伸长和平面弯曲进行了实验研究,得到了关节变形特性曲线,为以后的进一步研究与应用奠定了基础.     

关节式准柔性后缘翼型的气动特性分析

采用面元法研究了翼面压力分布和关节数量之间的关系,同时也研究了后缘偏角、俯仰力矩系数和转轴力矩随着后缘关节数量的变化规律.计算结果表明:后缘的关节数越多,相对偏转角越小,翼型表面曲率的突变程度越低,相应表面的压力趋于平缓;但多关节式后缘无法克服柔性后缘带来的俯仰力矩偏大的问题,而且转轴力矩随着关节数的增加而逐渐增大。     

一种新型弯曲关节的建模研究

提出了一种新型的弯曲关节。在一定压强的流体作用下，讨论了弯曲关节的径向变形和轴向变形。建立了流体压强与弯曲之间的静态模型，基于悬臂梁模型，给出了弯曲关节的挠度与流体压强之间的动态模型，在对弯曲关节进行仿真的基础上，讨论了外部结构参数对其动态特性的影响，仿真结果表明，通过选择合理的结构参数，可以使弯曲关节具有很好的动态特性。     

充气伸长型气动柔性驱动器刚度特性

为实现充气伸长型气动柔性驱动器的变刚度控制,对其输出力模型进行改进,建立气动柔性驱动器的静态刚度和动态刚度数学模型,指出气动柔性驱动器的动态刚度为静态刚度与气压刚度之和.试验和仿真研究结果表明:供气压力是影响充气伸长型气动柔性驱动器静态刚度和动态刚度的主要因素,静态刚度和动态刚度均随供气压力的增大而增大,且呈现较好的线性关系.     

有效长度对单向弯曲柔性关节静力学性能的影响

为了研究不同有效变形长度对单向弯曲柔性关节的弯曲变形和夹持能力的影响规律,本文制作了五种不同有效变形长度的单向弯曲关节,设计并搭建了实验系统,进行了弯曲变形和夹持力实验研究.实验结果表明:每减少10 mm的有效变形长度,关节弯曲角度平均减小25°,关节夹持力增加1 N左右.研究结果为以后的关节优化、新型实用产品的开发奠定了基础.     

伸长型气动柔性驱动器设计与实验

设计了一种以压缩气体为动力源的伸长型"刚-柔耦合"气动柔性驱动器,驱动器采用内外嵌套结构,内部为弹性气囊,外部为约束弹簧,能有效提高驱动器刚度.为研究不同刚度的约束弹簧对气动柔性驱动器静力学性能的影响,采用实验方法研究了不同弹簧丝直径的驱动器轴向伸长变形、驱动力与工作气压的关系.实验结果表明:驱动器伸长量随工作气压的增...     

计算气动回路流量特性参数的方法

用一个特性参数（如有效面积S值）不能完整表达回路的流量特性用两个特性参数（壅塞流态下的有效面积S值和临界压力比b值）便能完整而科学地表达它气动回路是由许多元件组成的已知每个元件的S值和b值，便可计算出回路的S值和b值本文介绍了这种方法的原理实验结果表明，理论计算值与实验结果吻合很好     

基于FPA的新型气动柔性球关节的研究

驱动关节是机器人研究的重要基础部件,提出了一种基于气动柔性驱动器(FPA)的新型气动柔性球关节,本球关节采用三个FPA作为驱动器,通过向三个FPA输入不同的气压实现其旋转运动.由球关节力矩平衡的条件,建立了新型气动柔性球关节的数学模型,根据并联机构位置逆解易求的特点和BP神经网络的特性,建立了合适的BP神经网络模型,求解了新型气动柔性球关节的位置正解,最后通过MATLAB仿真验证了新型气动柔性球关节模型的准确性.     

气动柔性六足机器人定半径转弯实现方法与稳定性

针对气动柔性关节仿生六足机器人提出基于三角步态和重心轨迹跟踪法的定半径转弯步态规划方法。采用预设机器人步态转角和转弯半径逆向建立转动过程中机器人重心轨迹模型,获得机器人足部的落足点位置,并进行了机器人重心轨迹仿真,研究了重心规划轨迹与理想轨迹的偏离误差。根据静态稳定裕度模型建立了最大步态转角模型,并以此作为判据分析机器人定半径转弯步态规划的稳定性。利用三维运动捕捉系统进行了机器人定点和定半径转弯性能实验,获得了不同步态转角和转弯半径下机器人的转弯性能,验证了转弯步态规划方法的正确性。该机器人动作灵活,可实现任意半径转弯,当规划步态转角小于最大步态转角时机器人转弯过程行进平稳。     

气动柔性关节计算机控制系统的研究

详细分析了一个主从式气动柔性关节计算机控制系统的硬件组成、功能及软件实现,该控制系统运行可靠,可以实现多种控制算法,用它作为柔性关节主动控制的实验装置是合适的.     

气动柔性关节六足机器人腿关节提升机构设计与仿真

针对气动柔性关机六足机器人腿部关节提升高度小,越障能力差的问题,设计了一种基于平行四杆机构的腿关节提升机构。搭建了运动学实验平台,并对样机进行运动学实验研究。实验结果表明：该提升机构能够有效的将腿部关节提升高度增加19mm,使机器人越障能力扩大为原来的1.63倍,为气动柔性关节六足机器人的研究奠定了基础。     

气动柔性关节六足机器人结构设计与步态实验

采用自主研发的气动柔性关节,研制了一种地面移动六足机器人,能够实现前后、左右移动和转动等功能.重点研究了柔性关节六足机器人腿部结构、关节的运动原理和行进步态.搭建了试验台,通过高速摄像等实验手段,验证了机器人步态规划的合理性.为气动柔性关节六足机器人在实践中的应用,提供了理论与实践基础.     

直流电机与液力耦合器联合工作特性研究

为了减少直流电机启动时大电流的作用时间,在电机和负载之间增加液力耦合器降低电机过热烧毁的危险。通过对直流电机和液力耦合器特性的分析,建立直流电机单独工作、直流电机-液力耦合器联合工作情况下的数学模型。运用Matlab软件作系统仿真,绘制系统运行的电流I、输出转速n、输出转矩T的特性曲线图。通过对特性曲线的分析可以得出,电机与液力耦合器联合工作降低了启动电流和启动转矩,减少了电机过流过热和启动转矩对设备零部件冲击破坏的风险,设备抗振动能力提高,对安全作业具有指导意义。     

地下UPVC供水管线柔性接口抗拉强度实验

目的通过对硬聚氯乙烯（Unplasticized Poly Vinyl Chloride，UPVC）管线柔性接口强度实验．确定UPVC供水管线柔性接口抗震性能．方法通过对地下UPVC供水管线接口力学性能分析。并对UPVC管线进行了注水和不注水、不同管径、不同水压变化的接口轴向拉拔实验、结果笔者通过控制位移的加载方式实验，确定管线接口轴向拉力和接口位移的关系曲线．结论在地震波作用下，地下UPVC供水管线管径越大，震害率越低．与不注水的UPVC供水管线相比．注水UPVC供水管线接口的抗拉强度较强．     

气动柔性手腕结构设计与实验研究

采用伸长型驱动器和球形制动器研制了一种气动柔性手腕。采用静力学实验的方法,分析了手腕端盖转角与气压关系,当气压值为0.34MPa时,手腕端盖转角为41°。采用理论与实验相结合的方法,分析了手腕制动器的力学特性,当气压值为0.4MPa时,制动器气囊轴向推力为107N,并得到了手腕制动力矩方程。     

气动钉枪工作原理及漏气问题改善

详细论述了气动钉枪的工作原理以及开关组件的失效模式及影响分析。并针对生产过程中气动钉枪开关漏气的问题,主要从零件之间的密封性方面进行了分析和实验。通过对零件的质量控制和装配方式的研究,确定了其主要影响因素,并针对不良原因制定了改善措施。     

气动人工肌肉驱动的类人关节研究

Mckibben气动人工肌肉是一种由气压激励的运动引擎,它可以输出足够的拉力,并具有一定的柔顺性.建立了一个新的机器人肘关节,关节结构由人类肘关节演变而来,由两条对抗设置的Mckibben气动人工肌肉驱动,肌肉对的伸缩运动导致关节旋转;分析和计算了关节角度和人工肌肉收缩长度间的关系,以及最大旋转角的几种可能情形,推导出最大可能旋转角度,讨论了关节结构参数对最大旋转角度的影响,并把该机器人关节和人类关节进行了比较.