挡轮液压缸的改进设计及其有限元分析

该文针对传统挡轮液压缸径向力承栽不足的问题,提出了改进措施,然后采用Pro/MECHANICA有限元分析软件,建立了改进后的挡轮液压缸的有限元模型,经过静态结构分析,得到挡轮液压缸在径向载荷作用下的应力和位移分布情况,通过对缸体结构的强度分析,验证了改进后的挡轮液压缸能够承受径向冲击载荷的作用.     

一种新型的多足仿生机器人的机构设计与研究

提出一种新型的多足仿生机器人的运动机构,该机构具有运动灵活,自由度少的特点.利用D-H矩阵对该机构基本运动单元的运动学进行了理论分析,给出了运动学方程.基于虚拟样机技术对该运动学方程进行了仿真验证,结果表明运动学方程是正确的.建立了这种新型的多足仿生机器人的虚拟样机,并对其进行了虚拟样机的仿真研究.制作出了简易的一对足的实物试验机构.     

一种仿生螳螂救援机器人设计

针对地震等灾害发生时,废墟里被困人员需要救援物资维持生命体征的问题,设计了一种仿生螳螂救援机器人。基于六足机器人姿态控制理论,通过SolidWork三维软件对机器人整体进行了结构设计。使用Arduino Uno主控板控制总线舵机与电机模块来控制机器人步态,头部图将画面传输给使用者。制作了模型实物,试验测试结果表明：此机器人平地爬行1 m所需平均时间需要5.64 s,能越过高度5 cm的障碍,最大爬坡角度约为26°。机器人具备了较强的越障能力,能在较为复杂的路面行走,以及运输救援物资,为足型救援机器人的研究和结构设计提供参考。     

桥式刮板取料机水平挡轮的设计

桥式刮板取料机无论布置形式如何,在运行中都将产生垂直于轨道的水平侧向力（水平轮压）。设置水平挡轮组的目的在于克服水平侧向力,本文介绍了桥式刮板取料机上挡轮组的设计。     

改善回转窑液压挡轮结构的探讨

液压挡轮油缸的压力大小直接影响回转窑液压挡轮的使用寿命。在设计回转窑的液压挡轮结构时,如果采用杠杆液压挡轮结构将能延长液压挡轮的使用寿命,从而减少因为液压挡轮的损坏而造成的回转窑停产检修。     

一种摆线针轮传动多齿啮合接触特性分析方法

为有效地揭示齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响规律,基于多体动力学和弹性接触理论提出了一种可精确预估摆线针齿动态啮合对数、确定接触点位置并获取接触载荷的动力学分析方法。首先,建立了摆线针轮系统刚体多体动力学模型;其次,在数值计算的任一时刻,循环判断摆线齿廓的离散点与各个针齿之间是否满足接触条件,确定最大接触深度并计算法向接触载荷;最后,将摆线针齿接触载荷等效为系统广义力,建立了含多齿啮合接触关系的摆线针轮传动系统动力学方程。在此基础上,以某一针摆传动系统为算例,分析齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响。研究结果表明,摆线针轮传动的实际传力针齿数由齿廓修形和负载特性决定。该方法对于具有不同传动比的摆线针轮传动系统,均能高效准确地完成齿廓修形和负载变化条件下的传力针齿数预估和接触载荷计算。     

一种仿生机器鱼尾鳍推进机构的设计

通过对曲柄摇块机构的改进,设计了一种新型的仿生机器鱼尾鳍推进机构。利用Pro/E运动学仿真模块及ANSYS软件,给出了该机构实现直线游动的条件,以及实现转弯运动的3种不同方式及其适用场合。在此基础上,指出了仿生机构实现多种模态的直线游动和转弯动作的控制策略。仿真结果表明:运动过程中机构质心变化范围很小,同时惯性力对动态平衡影响也很小,从而验证了所设计结构的合理性。     

一种插入轮机械手快速调校工装的研究

MERLIN多元复合机具备模块化柔性生产,快速换模.主要承担云南中烟技术中心新品滤棒研发试制和小批量生产任务.因不同滤棒规格需要频繁对设备进行规格改造,需在交接位置处进行3个维度精确校准,每次校准需占用2～5h的工作时长,耗时耗力,且每只蜘蛛手精度一致性难以控制.本实用新型涉及一种插入轮机械手快速调校工装,属于卷烟滤棒...     

仿生齿廓高转矩同步带轮设计方法研究

针对同步带轮齿廓对带轮承载能力的影响,提出了一种高转矩仿生齿廓同步带轮的设计方法。从树干与地面的拉伸三角样式的仿生连接中获取简化正切曲线,将其作为仿生同步带轮的齿廓,设计出一种有效的描述同步带轮齿廓的参数化方法。使用有限元内嵌优化模块,进行正切曲线的优化,最终得到带轮齿根等效应力最小时的正切曲线参数,并对仿生同步带轮和常规圆弧同步带轮的齿根等效应力进行比较。研究表明,提出的方法可以明显降低同步带轮均布应力,减小齿根应力集中;与圆弧齿廓同步带轮相比,仿生齿廓带轮的载荷分布更合理,承载能力更高。     

汽车设计中的仿生设计研究

文中简要论述了仿生设计方法,指出汽车造型设计运用这一方法的理论依据,并列举部分典型事例加以论证,仿生设计方法对于发展工业设计,发展山西的经济具有重要的作用。     

轮足式仿生软体机器人设计与运动分析

基于自然界中弯曲蠕虫的运动原理,借鉴其结构特点,设计一种双腔结构的轮足式仿生蠕动软体机器人,利用硅橡胶材料的超弹性特征,通过在多气囊结构中充气挤压变形使软体机器人本体结构发生弯曲,周期性的充放气实现软体机器人的蠕动运动。引入轮足式设计,将软体机器人软体基体的蠕动运动转变为车轮的旋转运动,加快蠕动型机器人的运动速度,通过向软体基体双腔充入不同气压,实现大角度转弯。分析了蠕动机器人周期性的直线运动和转向运动过程,研究了机器人运动过程中的非线性力学特性,测试了软体基体双腔充气状态下变形量与气压的关系以及单腔状态下转弯角度与气压的关系,分析了软体机器人的最快行进速度和最小转弯半径,确定了软体机器人的运动性能。     

一种六足仿生机器人的研究

基于仿生学原理,应用连杆机构学中的Robert原理,设计出一连杆轨迹能较好地近似于机器人理想足部轨迹的六杆机构.并通过ADAMS动力学仿真软件,对用这一连杆机构作为腿部机构的六足机器人进行了前进和转弯步态仿真.仿真结果表明该机器人具有良好的移动性能.     

回转窑液压挡轮的应力强度与疲劳断裂分析

运用有限元技术对一台大型沥青焦回转窑设备中发生断裂事故的液压挡轮部件进行强度失效分析及疲劳寿命估算.通过断口形貌分析和金相实验,得出失效机理为疲劳断裂的定性结论.利用Ansys软件建立挡轮的有限元模型,计算出应力和变形等一系列结果.在确定交变应力幅值及裂纹尖端应力强度因子的基础上,利用Paris公式预算含缺陷挡轮的疲劳寿命.在选材及造型设计上对挡轮提出改进方案,将韧性较差的铸钢材料替换为韧性较好的锻钢材料,并优化挡轮轮辐减重孔直径,提高挡轮的疲劳寿命,从而在强度及韧性上均达到最优.设计长期交变应力状态下的工件必须兼顾材料的强度、韧性及其造型优化,这一结论对各类动态承载机械零部件的设计均具有参考价值.     

一种多关节仿生变色龙机器人设计

以变色龙为研究原型,制作一个模仿变色龙爬行、变色的四足机器人。为解决机器人爬行的问题,通过Arduino控制变色龙机器人行进,分析蜥蜴类爬行动物的步态以及结合四足机器人行进的稳定裕度,规划出一套机器人步态。基于SolidWorks软件建模,设计机器人机械结构,利用3D打印将零件打印出来,再将打印零件组装成变色龙机器人。为解决机器人的摆尾机械结构问题,通过齿轮结构,构造出傅里叶摆尾,详细地对机器人摆尾的齿轮运作原理和齿轮运动轨迹的进行数学分析;在介绍稳定裕度的同时分析机器人在各种步态情况下稳定裕度。从电路控制、结构设计、数学分析、步态模拟分析、样机试验等方面设计出一个可灵活爬行、在各方面领域有着广阔应用前景的变色龙机器人。     

多自由度仿生机器人的设计分析与实验

基于现有仿生四足机器人仿形度不高的问题,设计了一种外形结构和运动机理与仿生对象高度相似,且具备多自由度腿足和躯干的仿生四足机器人。通过对仿生对象的分析和研究,得到了机器人的自由度、结构模块、外形尺寸等参数,并基于这些参数进行头部、躯干、尾部、四足等模块的结构设计。对设计的机器人进行受力分析,确定机器人整体和四足结构设计的合理性。将设计的机器人加工制作并集成样机系统,开展样机的运动测试实验,验证了机器人设计的正确性。     

一种仿牛机械足的设计与分析

基于仿生学,设计了一种仿牛机械足,可应用于四足步行机器人.首先介绍了四足机器人的总体设计方案.然后根据牛足在泥地、软土地行走的功能特点,设计出仿牛机械足,运用Solidworks对仿牛机械足进行建模,分析仿牛足的功能,并通过Solidworks静力学仿真模块对关键零件进行仿真分析.仿真结果表明仿生机械足可以很好地模拟牛足的功能并保证结构安全可靠.     

矿山机械的仿生设计

在矿山机械使用过程中需要有极其的灵活性,采用仿生设计能满足矿山机械设计的需要,本文就矿山机械的仿生设计进行阐述。     

可实现自动翻正的仿生四足机器人的设计与分析

针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的姿态调整及安全着陆问题,设计了一种可以实现自动翻正和落地缓冲的仿生四足机器人;建立了双刚体运动学模型,推导了转身率与弯曲角之间的关系;以能量耗散最小为优化目标,建立了优化问题的数学模型,求解了最优输入速度及对应的能量;在此基础上,设计了含有3个电机的机器人样机,分析了整个翻身落地过程的动作时序,建立了动力学模型并进行了仿真。仿真结果表明,该机器人结构及输入参数可以实现自动翻正,设计的腿部弹簧有助于避免机器人翻倒,减小了落地碰撞的加速度,起到了落地缓冲作用。文中设计与分析过程为可实现自动翻正的仿生四足机器人的研发提供了参考。     

产品造型的仿生设计研究

通过造型仿生研究,探寻提高产品造型艺术品质的有效途径,为产品造型设计提供参考与借鉴。在总结产品仿生中情感化设计和绿色设计等理念的基础上,分析仿生对象自然形态的属性及其应用特点,并阐明以抽象和简化为核心的仿生设计的基本方法,最后以长鼻子喷壶U-CAN为例,从形态、使用方式和情感等角度解析产品造型仿生设计的内涵。因此,造型仿生不仅仅是单纯的形态仿生,而需应用一系列设计理论,从行为、情感和文化等视角综合研究,以体现设计价值。     

文化仿生在汽车造型设计中的应用研究

文化仿生有助于从物质和精神两方面探讨传统文化在汽车造型设计中的延续问题。通过对文化仿生理念的背景、内容和研究现状的论述,分析了基于文化仿生的汽车造型设计模式,提出了文化仿生应用于汽车造型设计的3种设计方法。最后,以概念车设计为例进行了文化仿生的应用分析。