柔顺机构驱动力矩分析

基于伪刚体模型,对一个柔顺曲柄滑块机构的原动件驱动力矩问题进行了研究,分析了当给定从动件运动规律时原动件的驱动力矩问题,得出了主动件驱动力矩与机构参数间的关系,讨论了在一定运动条件下,当原动件获得最大精入力矩时机构各参数的优化设计方案,并提出力矩优化设计模型.通过算例表明该方法可行.     

大变形柔顺机构的驱动特性研究

基于“伪刚体模型法” ,分析研究了当给定从动件的变形或给定其运动规律时大变形柔顺机构原动件的驱动问题。首先对柔顺机构中不同柔性元件的运动轨迹进行了分析 ,给出了其“伪刚体模型”中主要结构参数的确定方法。在此基础上 ,研究了当从动件产生预期的变形或满足给定的运动规律时 ,求解原动件驱动力矩的一般方法。最后通过算例说明了方法的有效性。     

基于伪刚体模型法的柔顺机构驱动特性研究

本文对不同载荷下大变形柔性杆件的末端轨迹进行了分析,给出不同情况下柔性杆件伪刚体模型中各参数的确定方法.在此基础上,对一个大变形曲柄滑块机构分析了已知从动件规律,如何用伪刚体模型法求解主动件的驱动问题,其结果证明了伪刚体模型法在柔顺机构研究中的有效性.     

考虑输出耦合时柔顺机构拓扑与压电驱动单元的优化设计

研究了柔顺机构拓扑优化与压电驱动单元位置和尺寸的最优设计问题,首先给出了多目标优化设计模型。在优化设计模型中不仅考虑了机构与驱动器的耦合,同时还考虑了机构柔度与刚度之间的协调问题和输出耦合的抑制策略与方法,在此基础上给出了机构拓扑、驱动单元的位置和尺寸的优化算法。最后,通过算例说明了该方法的正确性和有效性。     

外骨骼柔顺膝关节作动机构研究

外骨骼关节的柔顺性在适应穿戴者不同运动状态和人机相容性方面至关重要,然而,常见的刚性机构和被动柔顺机构不能够实时反馈人机交互力从而达到主动柔顺的目的.设计了一种主动柔顺膝关节作动机构,利用拮抗驱动原理结合曲柄滑块的力位转换能力,使其不仅能够达到利用传统串联弹性驱动增加机构柔顺的目的,还可以通过该柔顺机构实时计算人机交互力.实验证明了该柔顺机构的可行性和有效性.     

快速反射镜中柔顺传动机构应用与研究现状

从柔顺传动机构自身运动特点出发,介绍了应用在快速反射镜中较典型的柔性支承传动结构,对国外早期几款比较有特点和现阶段较为先进的快速反射镜从驱动方式、结构布局、支承传动、工作原理等方面进行了介绍和分析。针对目前柔顺传动机构的研究情况,归纳了应用在快速反射镜中柔顺传动单元的设计方法、空间机构构型、刚度分析以及整体动力学分析方法等。最后对快速反射镜中柔顺传动机构的研究和发展方向作出了总结。     

一种新型3-PRR柔顺微动平台的结构与分析

针对3-RRR柔顺微动平台由于输入的直线位移(压电驱动)与被驱动件的转动(R副)不匹配而带来的传动误差问题,首先对不同型式对称四杆机构的直线位移输出特性进行比对,提出了一种较理想的柔顺直线机构-变截面对称四杆机构;其次,以变截面对称四杆机构作为被驱动机构,提出了一种新型3-PRR平面柔顺微动平台,并对该柔顺微动平台进行了运动学分析,得到了平台的正反解以及雅克比矩阵;利用功能转化原理求得平台的刚度矩阵,最后通过有限元软件进行仿真,分析了随机选取的15组位姿。结果表明:与理论位姿间的最大相对误差仅为1.33%,验证了理论分析的正确性。     

考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化设计

拓扑优化设计的压力驱动柔顺机构拓扑构型容易出现类铰链结构,导致难以制造加工。为了满足制造工艺要求,提出一种考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料惩罚模型,利用达西定律结合排水项计算流体压力载荷,以机构的互应变能最大化和应变能最小化为优化目标,采用Otsu算法和拓扑细化算法提取柔顺机构的骨架特征,从而构建最小特征尺寸控制,以结构体积和最小特征尺寸作为约束,建立考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化模型,采用移动渐近线算法进行压力驱动柔顺机构拓扑优化问题求解。数值算例结果表明,所提设计方法获得的压力驱动柔顺机构最小特征尺寸满足约束,能够有效地抑制类铰链结构,并且分析不同最小控制尺寸对柔顺机构拓扑优化结果影响规律。     

基于固支-简支屈曲梁的旋转驱动双稳态柔顺机构

与传统刚体机构不同,柔顺机构通过构件变形可实现位移和力的传递与转换,这可大大减少摩擦、润滑和装配。由于具有结构简单、变形大、易于加工等特点,双稳态屈曲梁成为常见的柔顺机构设计单元,在能量吸收、软体机器人、能量收集等领域被广泛应用。以固支-简支双稳态屈曲梁为研究对象,设计一种新型旋转驱动的双稳态柔顺机构。首先,基于能量法建立分析模型,用于分析双稳态屈曲梁在简支端旋转驱动下的跳变特性,预测屈曲梁的力矩-角度曲线和变形过程,并通过有限元模型和实验结果验证了分析模型的有效性;其次,利用分析模型、有限元模型和实验分析了预压缩量和几何参数对于双稳态屈曲梁力矩-角度曲线和最大力矩的影响;最后,基于双稳态屈曲梁的研究结果设计旋转驱动的双稳态柔顺机构并对其跳变行为进行有限元分析和实验验证。     

基于等几何分析的电热驱动柔顺机构拓扑优化设计

为了提高计算效率,提出一种基于等几何分析(Isogeometricanalysis, IGA)的电热驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用NURBS曲线表达几何模型和分析模型,利用改进的固体各向同性材料惩罚法和密度分布函数描述材料分布,采用顺序耦合方法进行电-热-结构多物理场耦合有限元分析,以电热驱动柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,以机构的体积为约束,建立基于等几何分析的电热驱动柔顺机构拓扑优化数学模型,利用移动渐近线算法求解拓扑优化问题。数值算例验证了提出的设计方法的有效性。与基于有限元分析的优化结果相比,基于等几何分析获得的电热驱动柔顺机构拓扑构型有所不同,边界更加光滑,机构的输出位移更大;并且等几何分析能够有效地减少迭代步数,显著地提高了计算效率。分析不同的输出刚度对电热驱动柔顺机构拓扑构型和机构性能的影响规律。     

An improved three-point method based on a difference algorithm

The reason for the rounding error in a measurement system under the condition of a limited sampling period is analysed, and a three-point method based on the difference algorithm (D3P method) is proposed. The effect of the rounding error is reduced by differential approximation of the roundness error and reconstruction of the transfer function. The generalized three-point method (G3P method), the three-point method based on the first-order difference algorithm (I-D3P method) and the three-point method based on the second-order difference algorithm (II-D3P method) are compared and analysed by simulation. The results show that the accuracy of the D3P method is greatly improved compared with that of the G3P method under the restricted sampling period and that the D3P method retains high precision in the case of failed error separation of the G3P method. An experimental system was constructed to realize error separation, and the experimental results show that the D3P method has higher accuracy than the G3P method over a small sampling period.     

基于ANSYS的有限元参数化设计理论

本文利用有限元分析软件ANSYS,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,这种方法极大地减轻了有限元分析的工作量,提高了工作效率.将参数化设计与有限元结构分析相结合,实现结构参数调整,自动生成分析模型并完成有限元结构分析.可极大地优化产品结构,缩减产品设计周期,提高产品质量.     

基于改进的卫星共视法的远程时间比对研究

为了解决标准卫星共视法中存在的两个局限性:一是其完整的观测周期为16 min,只有13 min有观测数据,存在3 min观测间隙;二是数据事后交换处理模式,导致比对结果生成严重滞后,不满足实时性的要求。本文提出了一种改进的卫星共视法,改进的卫星共视法不使用国际权度局规定的共视跟踪表,而是采用时间频率连续比对的方法,以10 min(或其整数倍)作为一个观测周期,并同时对观测数据进行处理,当一个周期结束时,立即进入下一个观测周期,去除了标准卫星共视法中每个观测周期内的观测死区时间,增加了观测数据量,实现了时间频率的连续比对。最后,文中利用改进的卫星共视法研制了一套高精度远程时间频率校准系统,并与标准卫星共视法比对结果进行了对比分析,得出零基线情况下,改进的卫星共视法授时精度达到0.295 ns,与相同条件下标准卫星共视法比对结果 0.554 ns相比有了提高。另外,在长基线条件下,改进卫星共视法的授时精度达到3.12 ns,频率稳定度天稳达到8.24 e-14。     

基于 CEEMDAN-LOF 的企业能耗异常辨识研究

针对传统“一刀切”式的企业能耗标准难以实现异常精准辨识的问题,提出了基于 CEEMDAN-LOF的企业能耗异常辨识方法。首先,利用基于层次的密度聚类算法( HDBSCAN )构建企业能耗模式判别树,对企业能耗实时数据进行用能模式匹配;然后,引入完全自适应噪声集合经验模态分解方法( CEEMDAN )提取时序能耗数据的运行趋势,去除时序能耗数据趋势性对异常辨识的影响,并基于局部异常因子( LOF )法对能耗数据进行离群点分析,实现企业能耗异常的精准辨识。算例采用某省水泥企业真实能耗数据进行分析,结果表明,所提方法在异常检测精度方面具有优势。     

基于概率神经网络的尿样颜色识别

基于概率神经网络,提出一种与尿液反应后尿试纸的颜色识别方法。针对颜色色空间转换的非线性复杂关系,获取标准阈值颜色色度值,进行归一化处理后,建立基于概率神经网络的尿样颜色识别模型。实验结果表明,用概率神经网络进行尿样颜色识别是可行而有效的。与颜色色差评价方法作比较,该方法无须进行色空间转换,只利用设备原有RGB颜色空间的RGB值即可实现,更易于操作。     

基于多模态信息融合的图像情感标注方法

随着互联网中图像资源的不断增长,情感作为图像的一个重要语义,是人们检索和选择图像的重要依据,因此对于图像进行情感标注显得至关重要。结合脑电信号(EEG)和图像内容,提出了一种基于多模态信息融合的图像情感标注方法。首先,提取EEG频域特征及图像特征(颜色及纹理);其次,结合两者特征信息,基于两种融合策略(特征层和决策层),构建支持向量机分类模型,进行图像情感识别与标注。为了评估方法的有效性,使用国际情绪图片系统公共数据集进行了实验验证。结果表明,提出的多模态信息融合图像情感标注方法优于单独使用EEG或图像内容的标注方法。此外,该成果有助于缩小低层视觉特征和高层情感语义之间的语义鸿沟。     

基于QMC的齿轮测量中心测量不确定度评定方法

为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿轮测量中心测量不确定度进行了评定,并分析了评定的稳定性。评定实验表明,该方法可准确评定齿轮测量中心测量不确定度,评定结果最大偏差为2.35%,评定方法稳定。     

New iterative method for model updating based on model reduction

Model reduction technique is usually employed in model updating process. Here, a new iterative method associating the model updating method with the model reduction technique is investigated. Using the traditional iterative method, the errors resulted from replacing the reduction matrix of the experimental model with that of the finite element (FE) model are not fully considered, which needs more iterations and computing time. In order to reduce the errors produced in the replacement, a new iterative method is proposed based on the traditional method, in which the correction term related to the errors is added. The comparisons between the traditional iterative method and the proposed iterative method are shown by model updating examples of solar panels and both of these two iterative methods combine the cross-model cross-mode (CMCM) method and the succession-level approximate reduction (SAR) technique. The results indicate that the convergence rate and the computing time of the new method are significantly superior to those of the traditional iterative method with or without noise.     

基于改进SIFT算法的超声图像配准研究

针对SIFT算法对医学超声图像提取关键点数目较少的缺点,本文提出了采用HARRIS角点改进SIFT算法的方法,有效提取更具有结构意义的关键点数目,提高超声图像配准精度。此外,为进一步提高配准精度,增加一步互信息算法对图像进行精配。实验结果表明,本文算法是一种快速、高精度、全自动的医学图像配准算法,并可有效地提高配准精度。     

基于均衡化的SMT 设备快速换产研究

要满足通用设备表面贴装(Surface Mounting Technology, SMT)所面临的以多品种、小批量为特征的均衡化生产要求,电子企业就必须缩短SMT设备的换产时间,增加单位时间内可生产产品的种类.文中提出了一种基于关键路径和时间树的快速换产方法.该方法首先使用关键路径法对换产流程进行图形化描述,并根据绘制的网络图寻找到关键路径.然后对关键路径上的内、外换产作业进行改善,并利用时间树将改善前后的作业时间及作业人员进行标注,区分内外换产,从而缩短换产时间.以某电子企业表面贴装机的换产改善为例,实现了换产时间缩短58%的效果,缓解了该企业均衡化生产对关键设备资源的竞争.