三自由度的侦察机器人系统

介绍了一种新型的三自由度侦察机器人系统。该机器人采用遥操作控制技术，可在监控人员的控制下调整头部姿态，并利用弹出机构和视觉系统实现有效的视觉侦察。该机器人系统由三自由度头部机构及伺服系统、弹出机构、视觉系统、GPS系统、通讯系统组成。利用GPS中以随时完成对机器人的精确定位，利用超微型电机带动其轴上的反光片对周围环境进行观察，使系统的关键部件实现了微小型化。利用相关领域的技术成果，集成的系统取得了令人满意的效果。     

基于三自由度陀螺仪的导引头天线随动系统

安装在运动载体（导弹、飞机,舰船）上的雷达,其天线系统都要受到载体运动的扰动,因此稳定系统的设计是必不可少的。本文讨论一种基于三自由度陀螺仪的导引头天线随动系统的性质及分析方法。     

三自由度弹箭角运动模拟装置

国内外已经研制了多种弹箭角运动模拟装置,但大部分是一自由度或者两自由度,即使是三自由度的,其负载也是有限的,或者转速过低.依据弹箭外弹道运动中,初始攻角不为零情况下角运动的数学模型,研制了能够模拟弹箭三个角运动(进动、章动、自转)的模拟装置.并使用ADAMS软件仿真,验证了该三自由度半实物模拟装置运动轨迹与弹箭摆动方程攻角的变化规律一致,可作为引信和其他弹上设备研制的试验平台.     

基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验

针对三自由度直升机系统实验过程中受到外界干扰具有不确定性的问题,设计一种基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验方法。通过建立三通道姿态运动的动力学模型,利用鲁棒控制方法设计控制律,进行仿真实验,并将鲁棒控制程序用于直升机系统实物,利用H∞控制理论设计鲁棒控制算法进行半实物仿真实验。实验结果表明：仿真实验和半实物仿真实验均能较好地控制直升机姿态,系统模型存在不确定性或外界干扰不明确时,鲁棒控制算法仍能使姿态控制系统稳定并满足预期要求。     

汽车覆盖件模具抛光机器人运动学方程的建立及求解

从机器人在汽车覆盖件模具抛光中各杆件和关节的运动情况入手，探讨了机器人的空间位置和姿势，对抛光机器人运动学方程的建立和求解作了详细的分析。     

仿生四足机器人结构设计与运动学分析

为满足四足步行机器人野外探索的任务需求,设计一种具有5个自由度的机械腿.应用模块化的设计理念将其拆分成基节模块、股节模块和胫节模块进行设计.通过机械腿正运动学分析,在Matlab仿真环境中计算出机械腿足端工作空间,并结合四足机器人的躯干结构,设计一种连续性的爬行步态,完成其足端轨迹规划,采用梯度投影法对这种冗余机械腿进行逆运动学求解,并在Adams中进行运动学仿真.仿真结果表明:五自由度冗余机械腿各关节能在尽量避免关节极限角的情况下实现连续爬行步态,且四足机器人的机体质心位移曲线在时间上连续光滑.     

具有广义肩关节的上肢康复机器人优化设计

肩关节作为上肢运动的基础,肩关节康复训练范围的大小是决定上肢整体康复效果的重要因素。为帮助上肢残障患者进行康复训练,设计一种具有广义肩关节的康复机器人,该机器人的肩关节具有6个自由度,与人体生理结构上的肩胛带复合结构相协调。现有康复机械臂存在肩关节驱动数量多、工作空间小的问题,为此在给定工作空间条件下对机械臂肩关节转动轴线夹角进行了优化设计。利用指数积公式和Paden-Kahan子问题计算方法分别求解康复机器人盂肱关节的3个转动副运动学正反解,提出一种角度评价指标优化转动轴线夹角的方法。结合MATLAB软件分析机械臂盂肱关节与人体的干涉情况,给出机器人盂肱关节相对于人体的最优安装位姿。求解整个6自由度肩关节康复机器人的运动学正反解,通过实验验证了优化后的机器人盂肱关节结构比传统正交结构在相同安装空间下可达运动空间更大。结果表明,优化后的6自由度肩关节康复机器人,具有在较小安装空间内实现较大活动范围的特点。     

基于指数方程的金属材料热变形本构模型

针对材料的热变形,基于常见的指数方程,通过对相关表达式的具体推导,构建了一种可以较为有效地描述应变、应变速率和温度对流动应力影响的本构模型。将模型用于预测纯铝的热变形流变行为,得到的预测曲线和实验曲线吻合较好。结果表明,所建本构模型有效,构建方法合理,能够有效预测该材料在热变形中的流动应力。     

含能材料感度评估的空间位阻指数算法和程序设计

含能材料的撞击感度可以通过分子动力学模拟获得,然而其计算成本昂贵且受部分材料缺乏合适力场的限制。设计了用于评估含能材料撞击感度的空间位阻指数(Steric Hindrance Index,SHI)的计算算法并开发了相应的计算机程序。该算法压缩原子在晶胞内的坐标以模拟含能材料受到撞击时的形变,对指定的滑移系建立新的空间直角坐标系并旋转晶胞以处理任意撞击方向和滑移系,将旋转后的晶胞内分子根据质心的x坐标进行分层,计算每相邻两分子层在投影区域内的重叠面积,归一化后获得空间位阻指数。根据设计的含能材料空间位阻指数算法,计算了在压缩比为0.1时太安(PETN)、苯并三氧化呋咱(BTF)、奥克托今(RDX)和梯恩梯(TNT)的平均SHI依次为0.8707、0.7940、0.4228和0.0924,与文献中上述材料撞击感度呈降低趋势的结果相符。根据SHI判别含能材料的滑移系敏感性与采用分子动力学模拟的温度、化学反应生成物含量等计算结果的判断一致,而计算成本和方法适用性有较大提高。     

均三硝基苯类化合物撞击感度与电性拓扑指数的QSPR研究

采用电性拓扑态(electrotopological state,E-state)指数模拟分析了20种均三硝基苯类化合物的撞击感度,构建了4变量的定量结构-性质相关(QSPR)模型,其相关系数和标准偏差分别为0.929和0.079,具有较高的可靠性和相关度.模型分析表明: 影响均三硝基苯类化合物撞击感度的主要因素为4个ETSI描述符对应的子结构,即saCa, N==,-CH2-和-O-.说明原子的电性状态对撞击感度有重要影响.     

基于组合赋值权法的防空兵通信网效能评估

基于组合赋值权法的防空兵通信网效能评估,采用邀请若干名专家独立地对目标评价,对所有评价方案由专家评分确定指标权重值,再用评估算法计算处理,求得各指标综合权重值,并通过线性加权和法确定系统效能。     

基于Jones-Wilkins-Lee状态方程的爆轰波相互作用参数理论分析

基于Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程,利用三波理论和Whitham方法对凝聚炸药爆轰波相互作用后发生的正规斜反射和马赫反射进行了理论分析。推导了基于JWL状态方程的爆轰波正规斜反射和马赫反射压力及马赫杆高度的计算模型;提出了改进Whitham方法中的慢变函数k(ξ) 的理论计算方法。使用PBX 9501炸药和JH-2炸药的试验结果对计算模型进行验证,理论计算结果与试验结果吻合较好。试验结果表明,基于JWL状态方程建立的理论计算模型,对于凝聚炸药爆轰波相互作用后发生的正规斜反射和马赫反射,能够较准确地描述其爆轰参数分布和传播规律。     

BP-GA算法确定未反应炸药的JWL状态方程参数

为了确定未反应炸药的JWL状态方程参数,提出了一种利用BP神经网络?遗传算法(BP?GA算法)和冲击Hugoniot关系确定JWL参数的方法。此方法首先训练BP神经网络,使其可以拟合由不同的JWL参数组合组成的非线性系统,随后采用遗传算法搜寻适应度值最大的一组JWL参数。结果表明:已知某种炸药的初始密度、爆速、Hugoniot系数C0和S,便可利用BP?GA算法确定其JWL参数;BP?GA算法确定的8种未反应炸药的p?v曲线和由试验数据确定的p?v曲线相吻合,且8条p?v曲线的R²均不低于0.9995,证明了BP?GA算法的高精度。     

基于灰度共生矩阵和神经网络的Si3N4陶瓷推挤加工表面纹理分析

基于边缘破碎效应驱动裂纹软推挤加工是一项新颖的加工技术。通过采集Si₃N₄陶瓷的软推挤加工表面形貌,运用灰度共生矩阵(GLCM)分析了对比度、熵、相关性3个特征参数与加工表面纹理分布的内在关系。通过径向基网络和竞争层网络两类神经网络的分工协作,对不同加工参数下已加工表面的纹理特征进行预测和分类,其预测结果的相对误差能控制在5%之内。随着对比度和熵越大,相关性越小;分类等级越大,表面平整程度越差。通过系统实验探讨了各加工参数对纹理特征的影响,可靠地评估了加工质量的优劣。随着车刀进给速度或槽深的增大,加工表面质量变差;随着凸缘厚度的增大,加工表面质量先逐渐变差,但经过凸缘厚度2.5 mm分界点后却又有所改善。     

Intelligent Layout Method of the Powerhouse for Tank & Armored Vehicles Based on 3-Dimensional Rectangular Packing Theory

Probes into a new and effective method in arranging the powerhouses of tank & armored vehicles. Theory and method of 3-dimensional rectangular packing are adapted to arrange effectively almost all the systems and components in the powerhouse of the vehicle, thus the study can be regarded as an attempt for the theory's engineering applications in the field of tank & armored vehicle design. It is proved that most parts of the solutions attained are reasonable, and some of the solutions are innovative.