基于气动软体驱动器的可穿戴手功能康复装置北大核心

针对脑外伤和中风等引起的手部运动功能缺失患者,采用自制气动软体驱动器设计一种用于手功能恢复的可穿戴康复装置。基于Yeoh本构方程建立软体驱动器形变模型,进行静力学实验验证和有限元仿真。试制样机并搭建康复装置实验平台,进行康复装置位姿和抓取实验。结果表明:该康复装置柔顺灵活,具有较好的适应性,可用于辅助患者完成人手部分功能和康复训练,实现日常物品抓取。     

随流孕育装置的研究应用

1 主要研究内容 (1) 检测铁液流信号,实现自动感应下料. (2) 自动称量反馈补偿功能,提高给料精度. (3) 挂在浇包上的随流装置,满足手工浇注的小件. (4) 随行装置,实现孕育装置与浇包同步. 2 工作原理 FSL和FZS系列随流孕育装置是一种能在浇注的同时随铁液流均匀加入一定量孕育剂的装置,其原理见图1、图2. 本装置由给料机和控制机组成,采用自动或手动控制的振动 气吹的方式给料.     

圆钢(管坯)在线检测技术的开发与应用

GCJ-Ⅲ光电测径装置的成功研制实现了圆钢(管坯)在线100%检测,介绍了该测径装置的安装调试情况和功能以及应用效果。     

一种新型凸轮实验装置设计及分析

为解决传统机械中设计凸轮机构周期长、精确度低、实验研究参数对应关系不直观等客观性问题,设计并制造出了一种新型凸轮实验研究装置。凸轮实验装置在结构设计中使用同步带提高运动精度,线性导轨提高装置的运动稳定性,从而保证了凸轮机构的设计精度。该装置是一种从几何、运动、力学三方面特性来对凸轮研究的实验仪器,采用旋转变换原理和平移变换理论以及运动的合成与分解思想对凸轮轮廓线设计装置及从动件运动规律曲线研究装置进行理论性分析,同时建立了三维有效模型,运用UG运动分析工具箱对两种实验装置进行了实例验证,并且用实际凸轮实验装置在专用实验图纸上设计了凸轮轮廓线,分析了推杆运动规律曲线之间的关系及从动件运动规律曲线的推(回)程、推(回)程运动角、远(近)休止角、冲击点等参数。最后对UG分析和实际凸轮实验装置设计的凸轮及测得数据进行对比,验证得出新型凸轮实验研究装置能够满足要求,具有很高的实用性。     

双并联结构的3D打印机研发及实验分析

为了解决目前在应用FDM技术对一些悬臂结构以及中空结构进行3D打印时,由于添加支撑致使试件打印质量偏低或者难于成型的问题,设计了双并联结构的3D打印机,其打印平台可以在打印过程中围绕X、Y轴翻转,达到减少甚至去除支撑的目的。对结构的实现原理进行了说明,提出了控制装置实现预期功能的思路和方案。利用ADAMS对装置三维模型进行了虚拟样机仿真实验,得到了运动学分析数据,结合实际打印实验,通过对具有代表性的试件打印,验证了双并联结构的3D打印机的功能实现的可行性,通过打印平台的翻转实现了减少打印件的支撑甚至去除支撑的功能。     

基于模糊行为的液压挖掘机工作装置拟人操作的实现

为了实现挖掘机工作装置挖掘过程的拟人化操作,对小松PC02挖掘机工作装置原液压系统进行了电液化改造,使其能够接受电信号的控制;构建了xPC目标机实时控制平台。以模糊行为理论为基础,结合Stateflow(状态流)和FuzzyLogic(模糊逻辑)工具箱,提出基于Simulink的实验方案;并以石块挖掘行为作为典型的工况完成了实验验证。结果表明:应用模糊行为理论实现挖掘机挖掘过程的拟人化操作是可行的;xPC目标机实时控制平台工作可靠;将Stateflow/FuzzyLogic和Simulink结合在一起,编程直观,修改方便。     

拉伸机复合式主拉伸缸装置

采用柱塞缸或活塞缸作为主拉伸缸的拉伸机,拉伸压力与行程调整范围有限,功能比较单一,且不具有缓冲能力。中国重型机械研究院股份公司(简称中重院)研发了复合式主拉伸缸装置,该装置在主柱塞内腔嵌套了活塞缸,有效地将拉伸与快速移动功能集成为一体,实现了小负载、大行程与大负载、小行程的切换。同时利用柱塞杠和活塞缸之间的缓冲腔实现了断带后的缓冲功能。本文对断带后复合式主拉伸缸装置的受力情况进行了数值计算和动力学仿真分析,与断带缓冲实时过程的实际测试结果一致,验证了复合式主拉伸缸装置设计的可靠性和合理性。该装置成功应用于某120MN铝合金板材拉伸机,生产实践证明,复合式主拉伸缸装置能有效缓冲断带对设备的冲击,使设备运行平稳可靠。     

金属熔体沉积实验装置研究

金属熔体沉积成形涉及金属熔体的产生,形态演变,流动,凝固等热物理过程。根据金属液流断续特性要求,设计开发了金属熔体沉积装置。结果表明:通过此实验装置研究实现了金属熔体沉积过程关键参数(脉冲压力、扫描速度、熔体温度、基板温度等)的监测与控制,为后续深入研究熔体沉积成形技术提供了必要的实验软硬件基础。     

微细电火花加工及表面重铸层电解去除装置的设计

微细电火花加工工件表面的重铸层影响加工精度和使用性能,为此设计了具有微细电火花加工及电解去除表面重铸层功能的集成装置。该装置由运动平台、伺服控制、脉冲电源等关键部分组成,集成了微细电火花和微细电解加工功能。针对不同加工方法采用不同的控制策略,解决了微细电火花加工与电解加工在同一设备上的集成问题。通过实验验证,该装置可以很好地实现微细电火花加工表面重铸层的在线去除,且去除厚度可通过改变加工参数的形式来控制。     

周期热流法测试金属及合金材料高导热系数可视化测试系统的研制

根据周期热流法测试原理,结合理论分析和实验测定,设计并开发了一套测试和计算金属及其合金高导热材料热物性参数的装置和软件.利用visual Basic 6.0的编程技术,并结合数据采集装置,实现了测试系统的数据自动采集及处理可视化功能.通过对几种金属及合金热物性参数实验测定的结果和文献值比较,发现最大误差不超过6.5%,测试结果可靠.     

智能系统在钢管加工生产线的应用

简介了管加工生产线上应用的智能系统, 阐述了系统中总线接口模块、智能模块、总线扫描原理、手动监视器(HHM)的软件及其应用。在管加工冷区工艺生产线中,以可编程序控制器、智能I/O模块作为中心控制元件,通过外部开关、传感器与编程器内部软件相结合,对机电设备实现同步控制,使生产取得良好的效益。     

基于GA优化RBF网络的永磁同步电机无位置控制

在表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)的无位置控制中,准确实时地估计其转子位置和转速是一个关键技术难点.文章把遗传算法(genetic algorithm,GA)和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络相...     

单负载—双电源自动切换控制及其缺相保护

单负载—双电源自动切换控制系统具有对三相供电电源的缺相检测及保护切换功能，在电源恢复正常后能自动进行反切换，当发生故障和恢复正常时能分别发出两种区别明显的报警和提示音响，功能完备，性能稳定可靠。     

基于LQ的变转速泵控马达系统转速控制研究

以变转速泵控马达系统为研究对象,为提高马达转速抗负载干扰能力,以马达转速稳定输出为控制目标,研究变转速泵控马达系统转速方法。建立了变转速泵控马达系统数学模型,以数学模型为基础,提出了基于线性二次型(LQ)的马达转速控制方法。以某企业泵-马达测试试验台为基础,对所提出的控制方法进行仿真与实验研究。结果表明:该方法具有良好的控制效果,实现了马达转速的稳定输出。研究结果为变转速泵控马达系统的应用奠定了的理论与实践基础。     

基于模糊自抗扰的镜像加工稳定支撑控制北大核心

针对大型薄壁零件镜像加工过程中的稳定支撑问题,提出了基于模糊自抗扰的力/位混合控制策略。通过支撑-工件系统模态锤击实验,分析了磁流变集成支撑装置线圈中电流变化对系统模态参数的影响。设计了支撑侧基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的力/位混合柔顺控制策略,通过MATLAB/Simulink仿真实验平台建立了系统控制模型并进行了仿真分析。仿真结果表明,相较于传统PID控制,FLADRC对目标函数跟踪速度快、误差小,鲁棒性与自适应能力强。通过薄壁件镜像铣削实验验证所设计控制策略的有效性。研究结果表明,该控制策略可有效维持工件加工时支撑侧的稳定支撑。     

基于定子磁链观测器的异步电机控制系统中的优化研究

定子磁链观测是实现高能电机控制系统中非常重要的环节,目前主要采用u-i模型来计算磁链,在低速时受定子电阻压降的影响磁链的观测精度不高,严重时会导致控制系统失灵,论文阐述一种优化后的定子磁链观测器在异步电机控制系统中的应用,以异步电机作为出发点,以直接转矩技术为核心,使整个控制系统结构更为简单,转矩响应更为迅速,控制性能更优.并在MATLAB7.6/Simulink环境下实现控制系统的仿真,仿真结果表明此方案对定子磁链的观测效果优于传统的观测方法.     

共晶二元Sn基焊料与Bi2(Te0.9Se0.1)3基热电材料的界面反应

热电元件焊接常用的焊料为铟基焊料和铋基焊料.由于碲化铋材料与低熔点合金焊料之间的浸润性较差,常在碲化铋基热电元件上镀覆镍镀层.本文在大气条件下,不加助焊剂,采用共晶SnBi和SnIn焊料分别对n型热电元件进行了铺展实验及界面显微组织的观察.铺展温度主要选择了210℃和300℃,实验表明300℃界面结合比250℃更好.此外,热电元件表面通过蒸镀仪蒸镀上薄镍层.对含薄镍层的热电元件与不含镍层的热电元件的铺展实验进行对比,得到薄镍镀层可能会增加界面裂纹.     

新型汽车变速箱压装机控制系统的设计

文章介绍了一种新型汽车变速箱压装机控制系统的设计,对系统的硬件组态及控制功能作了主要描述.汽车变速箱压装机是汽车变速箱装配流水线上的一台机电一体化专用自动装配设备,该机除具有自动压装功能、自动检测报警功能外,还能与装配管理系统联网,实现网络化管理与控制功能.整个系统采用了SLC500可编程控制器、触摸屏、安全光幕控制器等控制部件,为机床提供了安全可靠的装配质量保证.     

强烈塑性变形表面纳米化的研究现状

强烈塑性变形表面纳米化(SPD-SNC)技术是近几年才开始备受人们广泛关注的新技术,它不仅为研究形变诱发的纳米化过程和宽尺寸范围内(从微米到纳米量级)结构与性能的关系提供思路,制备理想样品;而且将纳米材料的优异性能应用于改造传统工程材料,显著地提高金属材料的性能,可望在工业上获得实际应用.从SPD-SNC的方法、机理、组织结构和性能等方面总结了该技术近年来取得的进展和存在的问题,指出了今后的研究发展方向.     

机器人气动夹持力的CNN-LSTM建模估计方法

由于气动系统具有迟滞、强非线性特性，难以直接依据气压信号实现气动夹持力的有效控制，因此采用建模估计夹持力是实现无力传感器低成本控制的有效途径。为此，提出一种基于卷积神经网络(CNN)优化的长短期记忆神经网络(LSTM)低成本气动夹持力估计方法。根据工业机器人末端气爪夹持力与气路历史输入/输出有关的特点，采用了具有记忆特性的LSTM网络建立无传感器气压/压力估计模型;针对直接采用LSTM网络进行建模存在误差大的问题，利用CNN提取输入信息中气压和夹持力的非线性关系，进一步对LSTM网络结构进行优化，提高模型描述气压和夹持力之间多值对应特性与非线性迟滞特性的能力，实现气爪的夹持力有效估计。实验结果表明：相比LSTM预测模型，所提模型的建模估计与验证估计均方根误差分别减少77.14%和70.83%，最大误差分别减少79.80%和78.84%,证明了所提建模估计方法的有效性。