桥式直接耦合柔性机构的优化设计方法

研究设计了用于压电尺蠖驱动器中间驱动机构的桥式直接耦合柔性机构,建立了该柔性机构的简化模 型．利用卡氏定理推导了刚度方程,将柔性机构简化为单自由度弹簧质点系统,得到固有频率．通过实验测试了该 柔性机构的刚度和固有频率,并分别与有限元法和解析法的结果进行对比分析．结果表明：刚度和固有频率的解析 解误差分别为5.5%和14.1%,有限元解的误差分别为7.7%和10.1%,验证了解析解和有限元解的正确性．为了方便 初始设计阶段的参数优化设计,利用有限元方法研究了该柔性机构各几何参数对机构静动态特性的影响．给出了一 种简单有效的优化设计方法,通过改变该柔性机构的几何参数对其静动态特性进行优化．     

地震检波器专用弹簧片参数测试系统的研究

设计了CD-1型地震检波器专用弹簧片参数测试系统,系统由测试模块、直线压力机构和显示控制电路等构成,PC机接收测试模块上传的数据和发送直线压力机构控制指令,PC根据数据计算得到刚度和工作状态支撑力,并将结果发送给Atmega32单片机,由单片机控制其显示.弹簧片参数测试系统能够根据测量的弹簧片刚度和工作状态支撑力的数值进行分档.测试系统已经在企业应用一年时间,测试和实际应用表明,系统具有数据统计功能,测试数据复性好、操作方便,满足检波器生产企业对弹簧片参数进行测试的要求.     

仿人机器人轻型高刚性手臂设计及运动学分析

重点研究了7自由度轻型高刚性作业型仿人机器人手臂的机构设计和运动学分析方法.首先使用动力学仿真、有限元分析与实验测试相结合的方法,设计了仿人机器人手臂,该机械臂结构紧凑、质量轻、刚度高.同时,提出结合查询数据库和逆运动学计算去模仿人类手臂姿态,从而获得逆运动学最优解的方法.该方法不仅解决了冗余自由度带来的逆运动学多解问...     

传动机构测试系统的设计

传动机构测试系统是对传动机构进行测试的重要设备，为摇臂机构，减速机构，传动机构的自动化、高精度测试的提供了方法。文章介绍了传动测试系统的硬件组成及其软件设计。实践证明该系统工作良好，性能稳定。     

用于10-6N~10-5N微力测量的柔性铰链机构设计

在基于静电场原理的微纳力值测量系统中,力值的传递与转化机构起着至关重要的作用。选择平行四边形柔性铰链机构作为其弹性元件,以实现10-6N量级的力值测量。分析了柔性铰链的数学模型,研究了其静态与动态刚度;根据系统要求确定了柔性铰链的目标刚度,并采用有限元方法对其进行优化设计和模态分析;分析了加工精度对铰链刚度的影响。将该铰链用于微力测量系统中,通过实验给出了刚度测试结果和力值测量结果,实验表明,该平行四边形柔性铰链满足微力测量系统对10-6N量级的力值测量要求。     

面向足式机器人的新型可调刚度柔性关节的设计及性能测试

为提高足式机器人的运动适应能力,为其设计了一款具有刚度连续调节功能的新型柔性旋转关节.通过研究杠杆机构输出刚度与传动比的对应关系,提出以变传动比杠杆机构作为核心部件进行可调刚度柔性关节的设计.文中对关节的结构以及关节驱动方式等进行了紧凑化设计,以满足足式机器人系统对体积及重量的要求.在设计中通过分析关节输出刚度系数与关节相关结构参数之间的关系,为关节输出刚度调节选择了较为敏感的参数调节范围,提高了刚度调节的灵敏性.在此基础上,通过开展机构运动学分析,确定了关节机构的理论刚度输出固有特性.关节样机测试表明,该调节机构能够实现关节输出刚度的调整和有效控制,该关节在结构设计以及功能方面均可以满足在足式机器人腿部结构中的应用需求.     

舵机动刚度测控系统软件开发

结合舵机动刚度测试试验台的研制,设计开发舵机动刚度测控系统软件,舵机动刚度测控系统采用分布式控制、上下位机结构,通过合理设计测控系统的软件,使得系统采集频率足够高,能够满足系统测试精度;重点介绍舵机动刚度测控系统上下位机的软件设计,并对软件的主要技术特点进行分析;调试结果表明,测试系统软件的功能合理,满足系统测试精度和技术指标要求.     

基于光纤陀螺的二位置快速寻北系统设计

基于光纤陀螺的二位置寻北系统采用捷联式方法寻北,具有寻北快速和结构紧凑等特点。选择标度因数接近的2只光纤陀螺,敏感轴垂直布置于转位机构上,在步进电机的驱动下,实现二位置变换。步进电机经减速后的驱动轴与惯性测量单元支架的旋转轴组成内外嵌套的共轴传动系统,可使结构紧凑、刚度较大,有利于保证转位机构的精密快速旋转。硬件电路采用DSP为核心处理器,负责光纤陀螺和加速度计数据采集与寻北解算等。构建样机进行转位、单位置重复性与圆周精度测试,测试结果表明:转位精度为30″,单位置重复性与圆周精度小于0.1°,转动过程加数据采集过程的整个寻北时间小于3 min,满足预期的设计指标。     

四足机器人前小腿系弹性牵拉驱动机构设计

为实现四足机器人腿机构轻量、柔性以及高刚度的设计,从生物学出发,研究了狗在高速运动中肌肉牵拉对其前腿骨骼刚度的影响.应用ADAMS动力学仿真软件模拟了狗单条腿在对角步态下的运动与受力环境,研究并比较了骨骼受肌肉牵拉和无肌肉牵拉两种状态.仿真结果证明,肌肉牵拉对骨骼刚度有大幅度的增强作用,能够使骨骼支撑动物实现稳定的运动而不被破坏.进一步提出并验证了采用弹簧弹性力牵拉能够达到与肌肉牵拉力相同的效果,并将此结论应用于四足机器人前小腿弹性牵拉驱动机构设计中,将关节弹性力耦合作用与机构两端形成牵拉作用,并研究了弹性力作用点变化与弹簧刚度以及机构最大应力值之间的约束关系.结果表明,这种设计在保证关节弹性力输出控制特性不受影响的情况下能够有效提高腿机构的刚度.     

机械式仿骨骼肌变刚度机构原理及设计

随着物理性人机交互的增加,人机安全性等问题引起关注.应用于机器人关节中的机械式仿骨骼肌变刚度机构因其能够模仿骨骼肌的变刚度特性,故可以解决人机安全性和未知环境适应性等问题.通过对国外机器人变刚度关节结构设计的研究,总结了机械式仿骨骼肌变刚度机构的非线性变刚度原理,将其结构设计实现方法分为5类,并分析了这5类结构设计实现的优缺点,为设计安全性高、适应性强的机器人提供参考和依据.     

Design of flexure hinge mechanism for 10-6 N~10-5 N micro force measurement北大核心CSCD

In a micro-nano force measurement system based on the principle of static electric field, the mechanism used for force transmission and transformation plays a vital role. The parallelogram flexible hinge mechanism is used as elastic element, in order to realize the measurement of force on the scale of 10-6 N. The mathematical model of the flexible hinge is analyzed to study the static and dynamic stiffness. The theory stiffness is determined according to the system requirement. The finite element method is used for the optimization design and modal analysis. The influence to the hinge stiffness of the machining accuracy is analyzed. The stiffness test and force value measurement results are given by experiments. Results show that the parallelogram flexible hinge can be used in the force measurement system on the scale of 10-6 N. ©, 2014, The Editorial Office of Chinese Journal of Sensors and Actuators. All right reserved.     

斜拉桥张拉索张力的测定

基于斜拉桥拉索的受力特点,提出一种索张力测定的新方法.文中研究了索张力传感器的测试机理,导出了传感器测力信号与索张力的关系.研究结果表明:该测试方法能有效地消除支座条件、拉索自重及索抗弯刚度等因素对测力信号的影响,可实现斜拉桥张拉索受力的精确、快捷测量.     

基于LabVIEW的斜圈弹簧测试系统设计与研究

斜圈弹簧具有良好的力学性能,广泛应用于机械密封、电力连接等领域。由于其结构的特殊性,目前国内尚无高精度斜圈弹簧检测设备。在分析斜圈弹簧受力和变形特点基础上,提出了一种斜圈弹簧刚度测量原理及相关计算方法,采用模块化设计思想搭建了相应的测试装置。该装置以PCI-1220U运动控制卡和PCI-1716数据采集卡作为硬件核心,以Lab VIEW为软件开发平台,通过对系统误差的理论分析来保证测试装置的高精度,适用于不同型号和尺寸斜圈弹簧的刚度测量。通过对某典型型号斜圈弹簧测试结果与有限元仿真计算的对比分析,表明该测试装置达到了设计目的,能够满足不同型号斜圈弹簧的刚度测试要求。     

并联刨床刚度分析及实验研究

为了提高刨削加工能力,而采用考虑到并联机构的特点而提出了并联刨床的概念并对其进行了简单说明．采用对机床进行分解的方法对机床的各功能模块分别建立刚度模型,并利用变形线性叠加的原理对机床的并联部分刚度进行分析．采用有限元软件对机床的床身框架及平面约束机构部分的刚度进行分析．并以仿真和实验加工的方式进行了刚度特性研究．     

组合的测试用例设计与评价方法

在软件开发过程中,软件测试成为唯一的选择,在保证软件质量前提下,设计与工程人员的首要工作就是降低测试用例数量,优化测试用例设计,减轻测试工作量。提出组合测试技术和正交实验方法在软件测试中的应用方法,分析了成对组合的测试用例方法,设计了测试用例的生成方法,设计测试评价方法。在一应用系统的负载测试实验中,使用R法和方差分析方法,分析了网络带宽、处理器速度、并发用户等负载因素对系统响应时间的影响,确定最优的性能指标和测试组合。     

web服务器拟态防御原理验证系统测试与分析

web服务器拟态防御原理验证系统是基于拟态防御原理的新型web安全防御系统,利用异构性、冗余性、动态性等特性阻断或扰乱网络攻击,以达成系统安全风险可控的要求。针对传统的测试方法实施于web服务器拟态防御原理验证系统中存在不足、不适应复杂安全功能测试以及难以实现准确度量等问题,本文提出了适用于拟态防御架构的web服务器测试方法,基于让步规则改进了灰盒测试,还丰富了漏洞和后门利用复杂度的含义。并以此为基础设计适于该系统的测试方案、测试原则和测试方法,在性能、兼容性、功能实现、HTTP协议一致性,安全性这些方面进行了全面的测试和分析。     

Architecture-based testing of service-oriented applications in distributed systems

ContextTesting distributed service-oriented applications (SOAs) is more challenging than testing monolithic applications since these applications have complex interactions between participant services. Test engineers can observe test results only through a front service that handles request messages sent by test engineers. Message exchanges between participant services are hidden behind the front service and cannot be easily observed or controlled through the front service. For this reason, testing SOAs suffer from limited observability and controllability problem.ObjectiveThis paper proposes a new test method that is architecture-based and exploits interaction architecture of a SOA. The proposed test method alleviates the limited observability and controllability problem by employing test architecture, thereby facilitating test execution and analysis through monitoring and controlling message exchanges.MethodOur proposed method derives an interaction architecture from the specification of a SOA. Test architectures can be designed from the derived interaction architecture by extending it with additional test elements. At the same time, architecture-neutral test scenarios are automatically generated from the test model that is constructed from the specification. Our method combines test architecture information with the test scenarios to obtain architecture-enabled test scenarios under the selected test architectures. Finally, architecture-enabled test execution and analysis are conducted in the real network environment.ResultsThe efficacy of the proposed method is demonstrated with an industrial case study, which shows that it is practical and effective for testing SOAs. Even though our method increases an additional test generation effort owing to test architecture, it is counterbalanced by higher fault detection rate and faster fault locating time.ConclusionThe main benefit of our approach is that using test architecture it enhances testability of SOA by increasing observability and controllability through monitoring and controlling message exchanges. Our architecture-based test method enables test engineers to detect faults efficiently and also reduce fault locating time significantly.     

大规格安全组件的碰撞性测试方法研究

大规格安全组件是一种新型扩散混合机制,它在分组密码、认证码等密码系统的设计中有广泛用途。文章针对大规格安全组件,深入分析了它的碰撞性测试的一般途径及其计算复杂度,在此基础上提出了一种时间复杂度和空间复杂度都不高的有效测试方法,并给出了碰撞性测试算法的具体描述,同时对该算法进行了实验,结果表明该文提出的算法较有效地解决了大规格安全组件的碰撞性测试问题。     

基于云计算的智能测试保障体系构建

针对当前武器装备系统复杂以及测试保障难度大的问题,提出基于云计算的装备智能测试保障体系。该体系以云化智能测控网及运行其上的人工智能算法组成的云计算平台为基础,结合装备的自主保障流程,设计一种基于认知的智能测试与保障方法,实现装备的智能测试与自主保障。基于认知的智能测试以装备的测试性设计为前提,包含机内测试和机外测试两种方式,其运行原理相同,通过云化智能测控网,依托云计算,对获得的历史数据和实时数据进行自组织学习,实时调整装备测试机制、数据传输机制和数据分析与故障预测机制,为实现装备的自主保障提供智能决策支持。