三指灵巧手的控制系统研究及实现

以分级控制系统的结构，搭建了三指灵巧手控制系统框架。在上位机中利用VC6．0编制了Windows环境下的显控系统，以完成各个手指的轨迹规划及协调三指运动。在下位机中建立了基于Maxon ADS50／5驱制器的硬件结构，实现了各个关节的位置伺服控制。     

三指仿人灵巧手轨迹规划及仿真研究

为了保证机械灵巧手在指定时间内完成抓书任务的连续性和平滑性,利用低次多项式插值法对灵巧手进行轨迹规划。通过Matlab软件对规划算法进行仿真。仿真结果表明,采用五次多项式插值法得到的关节角度、角速度、角加速度曲线更加的平滑,提高了轨迹规划的精确性。     

激光熔覆成形试验研究及结果分析

进行了以Ni基合金粉末、316L不锈钢合金粉末为熔覆材料的激光熔覆成形试验,得到了组织致密无缺陷的金属零件;针对激光熔覆中的裂纹问题,进行了Ni基合金粉末单道、多道和梯度材料熔覆过程的裂纹试验,分析了材料成分对裂纹产生的影响;进行了超声振动下的激光熔覆试验研究,初步结果表明,在熔覆过程中引入超声振动不仅可细化熔覆层的组织,还可有效提高熔覆层的硬度.     

Stewart平台运动学分析与仿真研究

以Stewart平台为研究对象,采用矢量法建立了逆运动学模型,对其位置、速度和加速度进行了分析。采用Newton-Raphson迭代法对该平台运动学正解进行了分析,该方法可以迅速求解,满足控制的实时性要求。机构的运动学模型为该机构作进一步的动力学分析及优化设计研究打下基础,并为系统控制提供理论依据。最后通过建立虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真,据此选出了满足实际需要的电机和电动缸。     

螺纹紧固件耐久性分析方法的实际研究

在实验的基础上,提出了应用于螺栓螺纹表面裂纹上一种抗疲劳分裂研究方法-耐久性损伤分析方法,考虑了一个新的耐久性损伤模型,螺纹圆角处开裂,把适用于紧固孔上小裂纹模型上的理论方法发展延伸至螺 纺圆角模型大裂纹上,并通过实验得到了验证。同时给出一个例子,预测结果与实验结果拟合得很好,为带螺纹紧固件的耐久性分析方法的研究提供了一种可行的方法。     

曲线和曲面造型实验分析与研究

论述了应用Unigraphics(UG)的二次开发工具UG／Open GRIP实现曲线与曲面的造型设计。详细描述了相关数据点的提取及处理方法,描述了实体的边缘提取、测量点的细分及测量轨迹仿真。结合实例介绍了该方法在复杂曲面造型中的应用。     

图像测量中自动调焦函数的实验研究与分析

给出了几种常用图像测量中自动调焦算法的对比分析,并分别在不同照明方式和不同背景条件下对主要的调焦函数特性参数进行测试,得到了调焦函数的实用性能的客观评价.实验结果表明:在透射照明条件下,灰度梯度类调焦函数特性均较好.其中Variance函数以及灰度变化率和函数具有较大的调焦范围,且近似为线性变化,但是灵敏度较低,因此适于大范围粗调焦;Laplacian函数和Tenengrad函数灵敏度高,稳定性好,但调焦范围小,因此适合于小范围精确调焦.在反射照明条件下,只有Tenengrad函数和Brenner函数仍然保持单峰性,但灵敏度明显下降.当存在较复杂背景时,调焦函数普遍失效.因此在实际测试中,应当优先选择透射光照明,尽可能少用反射照明,而且应尽可能避免背景的干扰.     

磨料水射流仿真分析与试验研究

为有效保持油田的稳产增产,磨料水射流技术逐渐被应用于油田生产.磨料水射流切割利用高速混砂液体的射流来完成切割作业,具有安全、多能、环保、便捷、高效的特点.本文对前混式磨料水射流切割的喷嘴结构进行了优化设计计算,采用计算流体力学的方法,利用CFD仿真软件,对不同喷嘴类型﹑喷嘴长度和不同锥角角度的喷头的工作情况进行数值模拟...     

Whitworth急回机构运动特性分析及仿真研究

文章先用解析法建立Whitworth急回机构运动特性的数学模型,举例求出曲柄在不用位置时,滑块的运动变化情况。然后基于UG的运动仿真,将滑块的运动结果以图表和电子表格的形式输出。最后将解析法计算值与仿真运算结果进行比较,以验证解析法数学模型的正确性,并用电子表格找出滑块的速度和加速度的极值,为机构的动力分析和优化设计提供参考依据。     

AZ31镁合金热轧制工艺及数值模拟研究

针对AZ31镁合金平板的轧制过程进行试验研究,通过控制温度及不同道次的压下率等工艺条件,最终将36mm厚的镁合金铸锭,压制成厚度为1mm的板材.同时运用MSC.Marc软件,采用显式弹塑性有限元法对AZ31镁合金平板的轧制过程进行热-机耦合三维数值模拟.对轧件在轧制过程的金属流动、温度、应力及应变分布等特点进行分析,并与实际试验结果进行对比,验证了模拟结果的准确性.     

微颗粒声操控的理论及试验

介绍了一种用于操控微纳粒子运动的声流场计算理论及试验验证方法。引入摄动理论，将固体边界的超声振动作为扰动量，用于计算液体质点的一阶声压和振动速度变化；进一步转化为引起流体流动的负载作用力，用于计算二阶流场中的流速变化，最终得到经过时间平均后的流场分布情况。有限元计算结果表明，微结构边界的超声振动引起了特定模式的流场流动，并且在微结构附近的液体流动速度明显高于其他位置，可以用于微纳颗粒在局部位置的精准操控。利用直径10μm的聚苯乙烯颗粒进行了试验验证，基本证实了声流场计算理论的准确性。基于摄动理论构建的声流场计算模型，有效解决了复杂边界的超声振动与流场流动的耦合计算问题，对下一步设计具有精准操控功能的声操控型微纳作动器具有较好的指导意义。     

高速机车运动流场仿真分析及噪声研究

通过对高速机车车头运动过程进行流程分析,研究分析了高速机车车头压力随速度的变化情况,通过仿真得出高速机车车尾流线和湍流变化。由进一步仿真分析得出机车在高速运动中产生的噪声,以及在不同位置机车噪声的变化及噪声随机车速度的变化情况。此研究可对机车的设计及减小噪声等方面给予一定的指导。     

弯管壁厚变形试验及有限元模拟分析

在大量试验的基础上,进行管材弯曲变形过程及其弯管壁厚变形的有限元模拟分析,计算与试验测试结果基本一致.在一定弯曲变形程度内,弯管外侧壁厚变形分布相对均匀,而内侧管壁厚应变值始终存在波浪形分布趋势.影响管材弯曲内、外侧壁厚变形的主要因素是相对弯曲半径、相对壁厚,此外,在其他变形条件相同的情况下,弯管外侧壁厚变薄应变随管外径增大而略有减小.     

热电制冷冰箱散热器热分析及其结构尺寸研究

利用FLUENT软件对热电制冷不等间距的型材散热器进行了三维数值热流耦合模拟分析,得到了其流场及温度场分布,研究了在室温、强迫对流的条件下散热器尺寸、入口风速角度对其传热性能的影响,对散热器进行了结构尺寸选择,不仅使材料节省了22%,而且使散热器热阻降低了3.6%,为热电制冷冰箱用散热器的设计提供了有效的方法。     

Experimental and numerical research on portable short-throat flume in the field

The use of portable short-throat flume in the field is an emerging technique developed for water discharges measurement of inlet in the field. Based on the principle of critical flow and RNG k–ε three-dimensional turbulence model along with the TruVOF technique, experiments and corresponding simulations were performed for 16 working conditions on the 76 mm width flume with discharges up to 40.01 L/s to determine its hydraulic performance. Hydraulic performance of the flume obtained from simulation analyses were later compared with observed results based on time-averaged flow field, flow pattern, Froude number and velocity distribution. Comparison yielded a solid agreement between results from two methods with relative error below ±10%. Regression models developed for upstream depth versus discharge under different working conditions were satisfying with the relative error of 9.16%, which met the common requirements of flow measurement in irrigation areas. Compared to the long-throat flume, head loss of portable short-throat flume in the field was significantly less. Further, head loss under the free flow condition was less than that under the submerged flow condition of portable short-throat flume with a flat base in the field.     

管材弯曲时横截面畸变的试验及有限元分析

在管材弯曲变形试验的基础上,针对管材弯曲过程中的管横截面形状畸变进行有限元分析,模拟所得的变形趋势与试验结果基本吻合。通过分析指出,弯管横截面短轴变化率大于长轴变化率,与弯曲外侧管壁产生较大等效应变有关。另外,由于弯曲变形扩散,使得弯曲终止端的直管段部分产生了一定量的等效应变。     

Different manipulation mode analysis of a radial symmetrical hexapod robot with leg–arm integration

With the widespread application of legged robot in various fields, the demand for a robot with high locomotion and manipulation ability is increasing. Adding an extra arm is a useful but general method for a legged robot to obtain manipulation ability. Hence, this paper proposes a novel hexapod robot with two integrated leg–arm limbs that obtain dexterous manipulation functions besides locomotion ability without adding an extra arm. The manipulation modes can be divided into coordinated manipulation condition and single-limb manipulation condition. The former condition mainly includes fixed coordinated clamping case and fixed coordinated shearing case. For the fixed coordinated clamping case, the degrees of freedom (DOFs) analysis of equivalent parallel mechanism by using screw theory and the constraint equation of two integrated limbs are established. For the fixed coordinated shearing case, the coordinated working space is determined, and an ideal coordinated manipulation ball is presented to guide the coordinated shearing task. In addition, the constraint analysis of two adjacent integrated limbs is performed. Then, mobile manipulation with one integrated leg–arm limb while using pentapod gait is discussed as the single-limb manipulation condition, including gait switching analysis between hexapod gait and pentapod gait, different pentapod gaits analysis, and a complex six-DOF manipulation while walking. Corresponding experiments are implemented, including clamping tasks with two integrated limbs, coordinated shearing task by using two integrated limbs, and mobile manipulation with pentapod gait. This robot provides a new approach to building a multifunctional locomotion platform.     

微型汽车离合器分离拨叉螺母调整的研究

微型汽车离合器在使用一段时间以后,由于摩擦片磨损的原自,其操纵机构自由间隙和自由行程会发生改变,不合理的间隙和行程是影响离合器从动盘摩擦片早期磨损的主要因素之一,目前,只能通过经验和主观臆断来调节分离拨叉软管上的螺母使得自由间隙和行程重新达到设计的要求,由于没有理论依据经常会由于来回调节次数过多,造成人员疲惫,针对这一情况,依靠自由间隙,传动比,传动效率以及自由行程之间的相互约束,提出了一种通过计算的方法来确定调整螺母旋转圈数的方案,从而使得螺母旋转圈数、自由行程、自由间隙之间的关系有一个清晰的理论依据,并为今后优化离合器操纵机构的性能奠定了理论基础。     

脉冲电流电解加工试验研究

介绍脉冲电流电解加工原理,通过正交试验方法进行脉冲电流电解加工试验,对所得到的试验结果采用线性回归 分析方法进行分析,得出脉冲电流电解加工工艺参数对表面粗糙度的影响关系。     

铣削啮合几何参数提取方法的研究

铣削啮合几何参数是铣削仿真中反映切削力、变形、振动等物理性质的物理模型的组成部分或边界条件，它们尺度微小、难于提取，制约了物理模型在实际生产中的应用。针对啮合参数提取需要满足的要求，系统的分析了不同类型的啮合参数提取途径的特点，提出铣削仿真过程中工件形状不断变化的情况下准确提取铣削啮合几何参数的研究途径，以满足物理建模研究应用于生产实际的需要。