机器人控制系统的模块化设计

为提高机器人控制系统设计的工作效率,提出基于模块化思想的控制系统设计方法。把控制系统的硬件部分和软件部分按功能分解成一系列标准模块,将标准模块按照实际需要的设计结构进行组合,即可实现机器人控制系统的设计。采用这种模块化方法实现机器人控制系统设计上的简单化,功能上的灵活化。     

面向MC的家具模块化设计研究

从家具大规模定制的概念出发,结合家具行业现状,对面向大规模定制的家具模块化设计方法与潜伏在其中的关键技术(模块编码、划分、接口、配置与维护技术)进行了研究与剖析,进一步优化了家具模块化设计方法并尝试攻克其中的技术难题,以期为家具行业实现大规模定制提供一套切实可行的设计方法,有效解决目前家具个性化定制需求与量产型制造设备之间的矛盾。     

基于模块化设计思想的镀膜机快速设计研究

以大规模定制思想为背景,提出了一种镀膜机快速设计方法,阐述了镀膜机模块化设计的方法,研究了镀膜机的模块划分方法、知识工程的应用、实例的推理技术,通过镀膜机的设计流程分析,说明了模块化设计形成的特点。证明了运用模块化设计思想能很好地解决客户的个性化定制需求与产品开发周期较长的矛盾。     

基于模块化的家具定制模式的研究

为支持板式家具的个性化定制需求,以“32mm“系统为家具模数依据,建立起符合人体尺寸的家具尺寸体系。提出模块、套件、组件的模块化设计思路;建立由单元模块组成套件,再形成组件,进而选择面板和配件形成最终家具组合模型的正向定制方式及逆过程的反向方式。最后,以定制网站实例证明了上述思想和技术的可行性。     

可自修复的模块化机器人对接系统设计

研究了新型网格型三维运动空间自重构模块机器人M-Cubes的对接系统的机构设计,在此基础上,针对该机器人的自修复性能和模块连接可靠性的不足,为其设计了一个新的对接系统.该对接系统主要由可伸缩轴和可变孔组成,通过可伸缩轴和可变孔的对中、配合、锁紧和松开可实现正常模块与正常模块、正常模块与故障模块的连接和分离,从而可实现自重构,保持机器人整体构型的完整性.对相邻模块对接时垂直锁紧机构进行了受力分析和仿真和实验的结果证实,该系统能够满足自修复的要求,连接的可靠性也更高.     

机械产品模块化集成设计方法研究

分析总结了现有的模块化设计方法,并对其进行了分类分析,将其归纳为侧重功能的模块化设计方法和基于结构的模块化设计方法两类,并总结了其不足之处.在此基础上,提出了一种集成式的模块化设计方法,以流程图的形式描述了该集成式方法的内容和步骤,阐述了该方法的特点.     

自重构模块化机器人的自修复算法

设计了一种三维网格型、同构式新型自重构模块化机器人 M-cubes 系统,提出了一种基于故障模块位置的自重构模块化机器人的分布式自修复方法.此方法适用于网格型自重构机器人,能够实现对任意位置的故障模块的自修复,有效地解决故障模块处于机器人结构内部时自修复过程运算复杂的棘手问题,优化自修复过程中的运动路径.最后对模块的自修复任务进行了仿真,验证了该方法的可行性和有效性.     

面向大规模定制的产品模块化设计

介绍了面向大规模定制的产品模块化设计的基本思想及模块创建过程和模块配置过程的研究现状,在此基础上进一步指出了面向MC的模块化设计面临的新课题.     

基于家居一体化的整体软装模块化设计研究

目的研究在家居一体化的形势下实现家居整体软装设计的有效途径。方法解析目前软装行业的发展状况和存在问题,以服务设计为导向,从用户需求出发,对产品标准化和设计模块化的特点进行系统分析,并且对影响整体软装模块化设计的产品结构、模块组合、资源配置和用户体验等多方面进行深入研究,探讨基于家居一体化的整体软装模块化的设计原则与应用策略。结论运用模块化设计原理,通过对产品平台建设和模块组合配置的研究,提出家居整体软装模块化设计的解决方案。     

军用特种车辆工业设计研究综述

目的 探究影响军用特种车辆造型的功能因素和技术因素;总结军用特种车辆的设计方法及评价方法;分析军用特种车辆造型的设计趋势.方法 通过对车辆基础形态、结构布局、外表面造型及涂装的变化研究,归纳国内外军用特种车辆的造型演变规律及影响因素;针对军用特种车辆的功能属性、用户及使用场景,结合设计项目实践总结车辆造型的设计及评价方法;通过对未来陆军作战模式及创新型国防应用技术的调研,总结未来军用特种车辆的造型优化方向及设计趋势.结论 工业设计方法与技术手段在军用特种车辆上的设计应用能有效提高车辆造型美观度,优化造型的形态功能,同时构建合理高效的设计流程.工业设计与多学科领域的交叉融合,能赋予军用特种车辆造型创新的功能与性能表现.未来军用特种车辆的造型设计趋势将遵循模块化、高机动性、优良隐身性的设计理念.伴随着技术产业的不断发展,军用特种车辆的造型将会匹配新的驱动模式、驾驶控制模式、供能模式,形成体系化的军用特种车辆设计平台.     

Endoscopic capsule robots using reconfigurable modular assembly: A pilot study

Ingestible capsule endoscopy provides a method of imaging the gastrointestinal (GI) tract with increased patient comfort compared to traditional tube‐based endoscopy. However, many capsule endoscopic platforms lack locomotion and inherent size‐restrictions prohibit the implementation of high‐order functionality other than image acquisition. To overcome these limitations, we proposed a modular system of robots containing steerable locomotive elements with unique functionalities that are capable of assembling into a larger and more complex robot via mutual docking. The prototype capsules were approximately the size of D‐cell batteries. The three sets of radio‐controlled modular robotic capsules were designed to move using a combination of continuous‐rotational servos and angular servos for steering and locomotion. A docking mechanism was achieved by permanent magnets (attached to the linear servo installed in the capsule) while a structural slit allowed for correct docking orientation. Additional center capsules were capable of rotational locomotion or image transfer via a housed camera and three docking ports for the capsules to dock. When fully assembled, a four‐capsule assembly exhibited controlled locomotion and wireless video transmission. With potential integration with wireless power transmission, as demonstrated by the acoustic power transmission via focused ultrasound, the proposed reconfigurable robotic capsule platform may provide unique opportunities in administering minimally invasive theragnostic applications.     

基于单元划分和连接关系矩阵的模块化并联机器人运动学建模

为了使模块化并联机器人的运动学变化能够响应其构型的变化,提出了基于单元划分和连接关系矩阵的模块化并联机器人运动学建模方法,并以3 PRC并联机器人构型为例进行了建模研究：根据模块化并联机器人的结构特点,从机器人机构的角度对运动副处进行模块化单元划分,用连接关系矩阵描述所有单元的连接关系,连接关系矩阵可以确定并联机器人的构型;建立各单元的运动学子模型,即在固定参考坐标系中用齐次坐标变换矩阵描述各单元装配接口的空间位姿;根据相互连接的单元间运动副的类型,分析装配接口间的装配约束条件,并构建运动副的约束连续性方程。综合所有单元的运动学子建模和约束连续性方程,即得模块化并联机器人的运动学模型。该方法可适用于串联、并联或混联等任何构型的机器人。     

VXI总线专用协议测试模块的设计研究

随着大量军用综合电子信息系统在部队的应用，系统的装备维护倍受国内外军事装备保障专家的高度关注，研制和开发模块化的军用综合自动测试设备是目前军事装备测试领域的一大发展方向。同时，军用信息系统为完成设备的互连互通，大量采用各种专用传输协议和专用互联装备，协议的测试就成了军用综合测试系统必需解决的课题。因此，结合测试平台的研制，针对专用协议的测试需求，本文就专用的“TDMA”数传专用协议，介绍一种基于VXI总线的测试模块，着重就设计思想、方法、应用和关键技术及解决途径进行研究。     

基于模块化设计的混合图拆卸建模研究

拆卸建模是拆卸序列规划的基础,也是绿色设计的关键。在传统的拆卸序列规划过程中,随着产品零件数目的增加会造成“组合爆炸”问题。为解决该问题,提出了一种基于模块化设计思想的拆卸建模方法。首先,运用图论中有向图和无向图的概念分别表示零、部件之间的约束关系,并将有向图和无向图结合成混合图,建立产品混合图拆卸模型;其次,利用模块化设计中的模块划分原则生成子装配体,通过将模块化设计方法整合入混合图模型中,得到模块化设计的混合图拆卸模型,利用该模型可以有效地解决图论模型中边与顶点产生“组合爆炸”的问题;最后,以模块化设计的计算机主机箱的混合图拆卸建模为例来验证所提出的方法。     

面向产品全生命周期的产品模块结构编码研究

面向产品的全生命周期,分析了产品模块结构的信息编码需求,提出了产品模块结构编码的分层次体系结构,建立了产品模块结构的代码结构,并结合某汽车发动机零件模块结构的编码实例进行了验证．     

双足机器人稳定性与控制策略研究进展

对双足步行机器人的稳定性与控制策略的最新研究进行了综述.分析了双足步行模型的单边约束、混杂,及变拓扑的固有特性,介绍了基于ZMP的姿态稳定判据和基于庞加莱映射(Poincaré Map)的步态稳定判据.根据质心和ZMP与支撑凸多边形的关系,提出了双足运动的动态程度分类.总结了基于轨迹规划的时变控制策略与基于虚拟约束的定常控制策略,分析了各自的优缺点.最后探讨了这一研究领域的发展方向.     

室内地面清洁机器人路径规划

采用栅格法建立环境地图模型,利用沿边走的路径规划算法进行室内地面清洁机器人无障碍与避障路径规划与仿真试验.结果表明,在静态结构化环境中,清洁机器人能够沿内螺旋式“回”字型路径完成清扫任务,并成功避开障碍物和边界,自动定位和转向,清洁完毕机器人能够自动返回到初始位置.这说明沿边走的内螺旋式“回”字型路径规划方式是可行的.     

舰船用密闭式电子机柜专用空调系统设计探讨

讨论专用空调系统的特性,并从专用空调机、循环风管路系统、冷却海水管路系统以及控制保护措施4个方面探讨专用空调系统的设计特点,体现其与民用空调系统的区别。     

基于多智能体的自重构机器人突现控制系统平台的构建

构建了基于多智能体的模块化自重构机器人系统实验平台.在详细分析了自重构系统的主要特点的基础上,设计了一种新型的同构阵列式模块化自重构机器人M-Cubes,阐述了多智能体分布式体系的控制结构,给出了实验平台的设计策略,包括单智能体结构设计、控制系统的硬件设计、单元模块的基本运动和系统运动规划策略.利用Ja-va3D开发了一个仿真试验平台,对各种控制算法进行了仿真和测试评估.