仿鸟扑翼飞行器扑翼机构的设计及运动仿真

为完成仿鹰鸟飞行器扑翼机构设计,首先给出鹰鸟飞行的参数,接下来选取飞行器的扑翼机构,并进行了尺寸计算,最后进行三维建模,并实现运动仿真,结果表明仿真数据与鹰鸟飞行参数一致,验证了机构设计及尺寸计算的正确性。     

UUV扑翼驱动机构设计及其运动仿真

通过对海龟前肢运动特点的分析和研究,建立机构的运动模型,完成扑翼驱动机构的结构设计和驱动电机的选型.基于Unigraphic软件,实现了机构的虚拟样机设计和运动学仿真,获得了机构运动时的运动参数曲线,为扑翼水下航行器的研制奠定了基础.     

机器鸟扑翼仿生机构研究

通过对鸟类翅膀的生理结构和运动特征的分析,分别从扑翼鸟的翅膀骨骼机构和飞行中翅膀运动规律两个仿生学角度设计了鸟类翅膀的驱动平面机构。并利用机构设计软件SAM6.0对其进行了运动学的仿真,仿真效果优异,从而为仿生大型鸟类机体设计提供了参考     

两自由度扑翼机构及其运动仿真研究

分析了昆虫的扑翼机理,探讨了不同类型扑翼机构的特点,在此基础上设计了以单一驱动器作为动力源的两自由度扑翼机构,并进行了运动仿真,仿真结果表明扑翼机构能实现飞行所需的拍动和转动.     

两自由度扑翼机构及其运动仿真研究

分析了昆虫的扑翼机理,探讨了不同类型扑翼机构的特点,在此基础上设计了以单一驱动器作为动力源的两自由度扑翼机构,并进行了运动仿真,仿真结果表明扑翼机构能实现飞行所需的拍动和转动。     

两自由度仿生扑翼飞行机器人设计与运动分析

根据鸟类的飞行特性,设计了一种两自由度仿生扑翼飞行机器人。扑翼飞行机器人采用单电机驱动,能够实现扑动、扭转两自由度耦合运动,结构紧凑、运动高效,且机翼的运动形式接近鸟类。首先根据总体设计目标提出扑动-扭转耦合机构的运动特性要求,基于Adams建立了扑动-扭转耦合扑翼机构的运动学模型,通过仿真分析得到扑动和扭转运动的变化规律,并得到了翼尖轨迹曲线。扑动-扭转耦合机构的参数与设计结果达到了扑翼机构的运动要求,为仿生扑翼飞行机器人的设计和研究奠定了基础。     

基于曲柄滑块机构的X翼扑翼机构研究与测试

设计了一款机翼对称拍打的X翼扑翼机构。采用曲柄滑块机构,将曲柄的圆周运动转化为直轴的直线往复运动,直轴再通过摇杆带动两侧机翼,从而实现机翼的对称拍打。制作了一台扑翼机构的样机,运用光学运动捕捉系统和风洞对该扑翼机构进行了运动测试,从扑翼机构的拍打角度幅值、拍打频率、产生的升力以及电机的运行状况方面分析了该扑翼机构的可靠性。通过对比试验,确定了一组合适的拍打角度幅值和翼面面积,使得该扑翼机构能够产生12.9 g的升力,验证说明clap-fling机制能够有效提高该扑翼机构的升力。     

仿生扑翼飞行器扑翼驱动机构的设计探讨

本文在简要介绍扑翼飞行器驱动特点及分类的基础上,就基于MEMS技术和基于连杆机构扑翼驱动的机构设计进行了分析比较,探讨了扑翼驱动机构的实现途径和方法。     

扑翼悬停飞行的刚体运动学建模与仿真

为了能够使昆虫悬停状态下翅膀的拍动过程用运动学方程进行表达,将扑翼飞行的翅膀简化为平面矩形刚体,翅膀的运动分解为平动和转动两种运动状态分别对其运动学建模,再利用运动的合成得到超前、对称、滞后三种不同悬停飞行模式下昆虫翅膀的运动方程。根据运动学方程,通过MATLAB仿真出昆虫翅膀悬停飞行时的拍动转角、翼尖速度和翼尖空间运动轨迹,从翼尖空间轨迹曲线可以看出,昆虫翅膀的运动轨迹是呈弯曲拉长的8字型,与自然昆虫观察研究结果一致。     

扑翼节律运动的产生与控制

根据昆虫扑翼飞行节律运动的原理，设计一个压电驱动的两自由度扑翼机构。在建立扑翼物理模型的基础上，研究了其模态特征，并结合主动控制构建了一个范德波尔（van der Pol）类型的自激振动扑翼系统，使扑翼产生稳定的极限环运动。通过研究系统的响应，分析了控制力中各参数变化对系统特性的影响。在此基础上，利用交叉反馈选择出系统的第一阶模态振动，并调节各参数使扑翼飞行器实现不同的飞行模式。     

油浸式变压器内部巡检式 UUV 设计与运动性能分析

基于电力系统泛在物联网的发展要求,针对大型油浸式电力变压器传统检测手段的缺点,将水下航行器技术应用于变压器箱体内部检测工作,设计了一款油浸式变压器内部巡检式水下航行器,进行了总体、动力系统和布局与机构设计;进行了运动性能分析仿真;并研制了原理样机,通过水池试验,分析验证了水下航行器的运动性能满足需求。     

基于Pro/E的概念风扇设计与运动仿真

结合虚拟设计及仿真手段,对电风扇进行了概念设计,基于Pro/E软件,建立了电风扇三维实体模型,并定义了各零部件之间的装配关系和运动关系,设定了相关的驱动和传动副,完成了电风扇运动仿真,真实、清晰、直观地表达了电风扇的工作方式和传动关系。     

结构与公差同步设计的产品概念设计优化

为保证概念结构设计的可行性与经济性,提出了将公差设计研究提前到概念设计阶段的思想,并研究了其中的关键技术。首先基于一种结构不断生长的独特设计思路,建立了结构与公差同步设计的过程模型和相应的公差表示模型;然后研究了在设计过程中自动生成局部尺寸链和全局尺寸链的方法,给出了公差同步设计,并根据设计结果提出了概念设计优化的整体框架,实现了基于公差的概念设计优化;最后以活塞夹具设计为例,验证了本方法的有效性。     

UUV水流观测数据融合与可视化技术研究

为了克服传统利用坐底自容式和水面船走航式ADCP测量水流方法的不足,研制了一套携带两台不同频ADCP的水流观测UUV系统.并针对UUV携带ADCP在水下测量水流时不能够实时接收到GPS信号,从而导致水流信息因缺失地理位置信息而变得不够准确和全面的问题,提出了一种UUV位置信息和水流数据融合的方法.首先采用多项式拟合和基于小波分解与重构方法对各数据源进行滤波处理,使水流数据的可信度提高;然后采用时间配准方式将舰位推算算法得到的UUV经纬度位置信息与观测的水流数据融合,得到了在大地坐标系下完整、准确的水流流场信息.此外,为了模拟出直观、形象的水流信息,采用插值与逼近相结合的方法实现了对水流流场的可视化表达.     

机械产品概念设计及功能表达

在分析概念设计过程的基础上，得出功能是概念设计的核心，主要对功能的抽象化描述、表达及包含的信息作了初步探讨，这对深入研究计算机辅助概念设计具有一定的意义。     

家用救生舱的概念设计

针对在地震、火灾等突发的自然灾难中房屋建筑遭到严重的损害后住宅内的被困人员生命无法得到保障的问题,设计出了一种可以保障被困人员生命安全的新型家用救生舱;对该救生舱的总体设计方案进行了简要介绍,给出了救生舱的结构简图;利用有限元分析软件对救生舱舱体进行了静载分析,根据得到的舱体表面应力云图和位移形变云图对舱体抗冲击性进行了强化;提出了提高该救生舱耐温隔热能力的舱壁结构设计;设计了可以满足被困人员生存需求的救生舱内部生存保障设备。研究结果表明,该家用救生舱不仅抗冲击、耐高温、密闭性好,且其完善的保障设施能为被困人员提供一个稳定可靠的维生空间。     

圆柱形水下航行器壳体外形多目标优化设计方法研究

建立了圆柱形水下航行器壳体外形多目标优化设计的数学模型。基于灵敏度分析结论,采用插值折算的方法对数学模型进行改进,提高了计算精度和效率。水洞试验和计算结果表明,优化外形的阻力有较大降低,噪声性能有一定改善。     

面向微型水下航行器的水泵式沉浮系统设计

根据各种沉浮结构的优缺点,依靠齿轮泵和带换气阀的水舱,设计了一种微小型水下航行器上浮下潜运动的装置,实现了微小型水下航行器成本低,机动性高,控制简单的要求。     

机电产品的现代概念设计

阐述了现代概念设计的重要性，介绍计算机辅助概念设计的内容，方法，步骤和使用的工具。最后介绍了几个运用CACD开发机电产品的实例。     

基于公理设计的机械传动系统概念设计方法

以公理设计框架为指导,根据运动特征集对功能需求和设计参数进行形式化描述,从而划分基本功能需求块和设计参数块.在此基础上提出一种机械传动系统概念设计方法.该方法根据功能域向物理域映射过程的描述,首先产生功能分解规则进行功能分解,并搜索出各个子功能解.在组合子功能解的过程中,通过建立组合解搜索问题的数学模型,引入蚁群系统算法来处理该组合优化问题,从而有效加快搜索过程和处理可能存在的组合爆炸.结合捻线机往复导纱系统设计实例,对该方法及其有效性进行了说明和验证.