采用注视控制器实现复杂运动的仿真

注视控制器是3DS MAX软件的众多控件之一，它能使多个物体彼此间产生运动约束。通过使用注视控制器功能，笔者成功制作出八足爬壁式仿生机械昆虫的运动场景动画，并使该仿生机械昆虫各足的行走动作符合机械零件作平面复杂运动时所应遵守的正确运动规律。由此证明，3DS MAX软件注视控制器对正确模拟特殊机械装置的复杂运动可产生极大作用。     

六足仿生机器人自主爬行步态设计与仿真分析研究

为提高六足机器人对崎岖不平地势的适应能力,开发了一款基于树莓派视觉导航的六足仿生机器人,利用三维软件SolidWorks设计六足仿生机器人的机械结构;通过建立D?H坐标系和步态模型,对机器人进行了正?逆运动学方程推导,构建六足仿生机器人的运动学模型;运用多项式差值拟合对六足仿生机器人的摆动相和支撑相进行步态规划;使用MATLAB?ADAMS完成六足仿生机器人的位姿仿真,并进行六足仿生机器人实物验证.实验结果表明:该步态设计能有效对六足仿生机器人腿部运动轨迹进行跟踪,验证了步态设计的正确性和有效性,为改善多足类机器人行走提供有益参考.     

六足仿生机器人的设计与制作

基于仿生学原理,设计与制作了一款六足仿生机器人。利用UG NX10.0软件建立虚拟样机,实现机构的运动仿真,给出分析的步骤和方法,得到六足仿生机器人的运动轨迹和运动规律。利用3D打印技术制作了实物样机,并对该样机进行了实验,实验结果表明该机器人具有较好的机动性。     

基于ADAMS的六足仿生机器人结构设计及运动仿真

为了提高六足仿生机器人对工作环境的适应性及工作的灵活性,在分析仿生甲虫机体形态和结构特点的基础上,以甲虫为摹本,设计了一种性能优越、结构简单的六足对称的纲昆虫结构机器人,利用CATIA三维造型软件生成三维实体模型,将其导入ADAMS建立虚拟样机动力学模型。对其进行六足机器人在平坦地面上直线行走步态和定点转弯步态分析,得到了运动学和动力学特性曲线,验证了机器人结构的合理性和运动的可行性。为机器人数值计算及物理样机的研制提供理论依据,也为实现六足仿生机器人的精确控制创造条件。     

基于虚拟样机技术的六足仿生机器人设计与仿真

运用仿生学原理,在六足昆虫三角步态行走模式的基础上提出一种新的行走模式——四角步态模式,利用虚拟样机技术,构建出六足仿生机器人虚拟样机,并实现了六足仿生机器人的运动仿真。     

基于VBA和CAD的仿生蚂蚁工作空间分析

在对六足仿生蚂蚁的结构和运动原理分析的基础上,将每条腿3个自由度的关节式机构与昆虫式腿布置形式相结合,采用3条腿行走支撑;利用VBA和AutoCAD软件平台成功开发出可以求解最多有6条腿3个关节的仿生机器人工作空间系统;通过构建仿生蚂蚁实体结构,以实例形式分析验证了仿生机器人工作空间求解软件的正确性,为优化仿生蚂蚁乃至其他多足机器人结构提供良好的工具.     

一种六足步行平台结构设计及运动学分析

参照六足昆虫和四足哺乳动物的腿部结构,文中设计了一种能够适应复杂地形的仿生六足步行平台。对腿部结构进行了设计和运动学分析,最后简要介绍了运动规划的方法。     

仿生可重构式机器人移动平台机构及动态特性分析

仿生可重构式机器人移动平台模拟六足爬行昆虫可实现站立、行走、爬行等动作。行走机构采用轮腿式,底盘可伸缩,以适应探测机器人复杂的地面工作环境。对足端和移动平台躯体位置进行正/逆运动学分析并求出相对于本机构的最大迈步步长,同时对虚拟样机轮式移动和六足式行走两种状态进行动态特性分析并试验,结果表明:机器人运动平稳,没有严重的失稳出现,进一步验证了仿生可重构式机器人机械结构的可行性和合理性。     

仿生六足机器人的设计与实现

模仿多足昆虫的生理结构,增加轮式驱动,设计了一款仿生六足机器人。基于Arduino控制板、舵机控制模块、蓝牙通信模块及红外检测模块设计了该机器人的控制系统,用于实现机器人的运动模式、步态选择、姿态高低等。这一仿生六足机器人具有操作简单、动作灵活、稳定性高等特点,经试验确认了设计的可行性。     

蜘蛛机器人的结构设计与运动步态仿真分析

依据多足昆虫的身体结构和运动特性,设计出蜘蛛机器人的本体结构。遵循结构仿生和功能仿生原则,基于虚拟样机技术,应用SolidWorks软件建立蜘蛛机器人的仿真模型,并结合ADAMS对蜘蛛机器人的直线行走步态和定点转弯步态进行联合仿真,得出其运动步态控制舵机的运动角度,进而验证结构设计的合理性和运动步态的稳定性。所做研究为蜘蛛机器人的实物制作提供了理论基础。     

机器人工作情景动画的计算机拟实制作

进行机器人工作情景动画的计算机拟实制作,既是计算机实体造型技术的一种新尝试,也是计算机动画制作技术的一种新应用,既可将机器人的结构细节表现无遗,还可将机器人的功能特点介绍清楚,从而为机器人的科研和教学工作开辟新的途径。文中介绍其所用方法和技术,它可为其他领域的设计工作所借鉴。     

无人直升机六足式起落架设计与控制算法

无人直升机在作战、巡逻、反潜、救援、运输中发挥极其重要的作用,但是传统起落架形式对起降环境要求较高。针对复杂地形自适应起落、恶劣海况舰面起降和停放以及应急坠撞高生存力等问题,提出了一种基于多连杆机构设计的无人直升机仿生腿式起落架系统,并完成了控制算法研究和建模仿真。首先从仿生腿数量、分布形式、腿部自由度配置和需要完成的功能等方面对仿生腿式起落架机械构型进行分析,并完成了六足式起落架运动学和动力学分析。然后针对仿生腿式起落架自适应着陆过程,完成着陆缓冲和地形建模算法的研究。最后,基于控制算法搭建虚拟样机仿真模型,完成了多种地形的仿真分析和样机测试。研究结果表明,所设计的仿生腿式起落架结构和控制算法可完成动态自适应着陆,实现着陆过程的平稳缓冲。     

基于DSP的仿生机器人平台

根据六足昆虫的灵活结构搭建了一个基于DSP控制的仿生机器人平台。重点介绍了控制系统的设计，提出了一个机器人平台的程序结构。     

电脑横机花型准备系统的设计初探

介绍电脑横机花型准备系统的设计思想和方法。根据编织和程序管理的需要,采用窗口式指令与菜单式程序制作方式,以工程的方式保存,为开发系统软件提出了新的出路。     

仿生机器蟹步行腿结构设计及运动学、动力学分析

仿生机器蟹是一种采用微型直流伺服电机驱动的仿生步行机器人，本文详细介绍了机器蟹步行腿设计及其运动学分析、动力学分析。在对仿生机器蟹运动学特性分析的基础上得出优化结构参数，并应用于实际系统设计。同时利用先进的动力学仿真软件建立了仿生机器蟹三维仿真模型，仿真结果验证了运动学和动力学数学建模的正确性，及结构设计的可行性。     

高速机床工作台筋板的结构仿生设计

针对高速机床工作台的轻量化设计要求,采用结构仿生的方法对其筋板布置方式和参数进行了优化。在分析轻质高效生物体结构的主要特点及其构型规律的基础上,总结出几条轻量化仿生设计准则,并根据结构仿生的基本方法提出工作台筋板的6种仿生构型。利用Ansys的APDL程序分别确定最优参数,验证轻量化效果。结果表明:根据变形区域调整筋板分布形式,以及在最大变形梯度方向上设置对角筋能够实现结构比刚度效能的提高,为改变传统的筋板设计思路提供了一种新方法。     

仿生机械结构设计

针对机械结构的仿生设计，对目前机械结构设计中的仿生设计原理与方法进行了综述，分析了仿马腿的抗振结构，仿肠与蚕丝的分级纤维结构，并提出对目前钢缆结构的改进设计；此外还讨论了仿柏拉图体与开普勒－波因索特体的复合材料涂层结构设计。     

关于仿生飞行器仿昆飞行机理的研究状况

首先从分析昆虫的结构入手,指出了昆虫的翅膀主要由翅脉和翅膜组成,翅脉又分为纵横两种,从剖面结构上看昆虫翅膀呈立体或网络框架结构,从整体上看昆虫翅膀又是属于悬臂梁结构,同时又分析了由于物质基础不同,翅膀的变形可分为3种形式;从分析昆虫可以在几秒内完成快速飞行、减速、悬停、倒飞或以小于自身长度的半径转弯等飞行现象,得出昆虫可以通过对翅型、迎角、翅膀受力面积的改变实现各种飞行姿态的变换;由于目前昆虫飞行的升力机制还没完全理顺,文中只是简要地介绍了颇具代表性的“拍-合”机制、“延时失速”机制、“旋转环流”机制、“尾流捕捉”机制和仿昆飞行的动力学分析。     

双足机器人四连杆仿生膝关节的研究

机器人关节通常采用二连杆单轴关节，仿生特性不强。结合生物医学人体关节研究成果，研究了一种四连杆封闭链仿生关节；给出了一种由四连杆机构组成、智能MR阻尼器控制的多轴仿生膝关节机构；并与人腿膝关节对比分析了四连杆膝关节的仿生特点；通过多变量优化设计方法求解膝关节机构和阻尼器安装位置参数；并建立了仿生膝关节的虚拟样机，进行仿真，结果表明四连杆关节有好的仿生特性。