水下管道智能巡检机器人

现有水下管道智能巡检机器人存在社会普及度不高、设计成本昂贵、信息处理不完善、路径规划自动程度低等问题。根据水下作业的特点及需求,设计一款成本低、自动化较高的水下管道智能巡检机器人。该机械装置主要由动力系统、报警系统、电源系统、控制系统、视觉及传感系统等组成,其中视觉控制模块对图像进行采集后,经过自动数据处理对巡检机器人进行路径规划、障碍物报警等。最后建立了水下管道智能巡检机器人的三维模型,并制造了样机进行测试,效果良好。     

考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮传动特性分析

基于偏心误差对圆弧齿线圆柱齿轮系统啮合性能影响的研究相对较少的现状,介绍了不同加工工艺所得圆弧齿线圆柱齿轮特点,建立轴孔中心存在几何偏心的圆弧齿线圆柱齿轮三维模型,利用商业软件Adams建立考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮动力学仿真模型,分别研究了主动轮存在偏心和从动轮存在偏心及主、从动轮同时存在偏心时圆弧齿线圆柱齿轮系...     

偏心激励下平行连杆加工的圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性研究

以基于平行连杆加工的圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,利用UG NX10. 0建立存在偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮三维模型,利用Adams建立考虑偏心激励的圆弧齿线圆柱齿轮动力学模型,对传动系统主动轮存在偏心、从动轮存在偏心以及主从动轮均偏心等3种工况进行仿真,获取偏心激励下圆弧齿线圆柱齿轮的啮合特性。研究结果表明,3种工况传动系统啮合力均呈现周期性变化;最大啮合力、平均啮合力和啮合力均方根均随齿轮偏心量增加而增加,啮合过程中的冲击越大,平稳性越差。研究结果为圆弧齿线圆柱齿轮的设计和应用提供了理论基础。     

l 1-l 1双范数的最优下边界回归模型辨识

考虑到来自传感器测量数据、模型结构以及参数的不确定性等因素,建模由这些因素导致的下边界模型尤为重要。通过将结构风险最小化理论与逼近误差最小化思想相结合,提出了${\ell _1} - {\ell _1}$ 双范数的最优下边界回归模型建模方法。首先,确定满足下边界回归模型的约束条件。其次,将结构风险的${\ell _2}$范数转化为简单的${\ell _1}$范数优化问题,并将回归模型与实际测量数据之间的逼近误差的${\ell _1}$范数融合到结构风险的${\ell _1}$范数优化问题,再应用较简单的线性规划对双范数的优化问题进行求解获取模型参数。最后,通过来自测量数据以及模型参数不确定性的实验分析,论证了提出方法的最优性,体现在:下边界模型的建模精度通过逼近误差的${\ell _1}$范数得到保证;模型结构复杂性在结构风险的${\ell _1}$范数优化条件下得到有效控制,进而提高其泛化性能。     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮修形设计及承载接触分析EI北大核心CSCD

为提高变双曲圆弧齿线(variable hyperbolic circular arc toothtrace,VHCATT)圆柱齿轮承载能力和改善其动态特性,提出齿面修形设计方法,即齿线方向的刀盘倾斜法和齿廓方向的抛物线修形刀刃法。首先,根据齿轮啮合原理和变双曲圆弧齿线圆柱齿轮修形齿面成形原理,推导修形齿面方程,利用软件MATLAB和UG实现齿面重构;其次,通过齿轮几何接触分析,计算齿面间隙,同时利用有限元法计算接触点柔度矩阵,进而建立承载接触非线性数学规划模型,获取轮齿承载啮合特性;最后,分析刀盘倾角、抛物线系数与抛物线顶点位置对修形齿面载荷分布与承载传动误差的影响。研究结果表明:取值合理的刀盘倾角和抛物线顶点位置可有效降低齿面载荷与改善系统承载传动误差特性;取值合理的抛物线系数可改善单齿和双齿啮合交替时的载荷突变情况。研究结果为变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的动态设计和工业应用提供了理论基础。     

圆弧齿线圆柱齿轮齿面啮合接触冲击应力分布研究

为了研究圆弧齿线圆柱齿轮齿面啮合接触冲击应力的分布规律,基于齿轮系统动力学理论和齿轮传动物理模型,分析了啮合接触冲击发生的原因;根据齿面方程建立精确的三维模型,进而建立不同冲击位置的啮合接触冲击有限元模型;通过对不同冲击速度下不同位置发生的啮合接触冲击进行仿真分析,研究齿面啮合接触冲击应力的分布规律。结果表明,在分度圆附近和齿顶附近发生啮合接触冲击时,从动轮危险区域出现在受载齿面齿根附近;在齿根附近发生啮合接触冲击时,从动轮危险区域出现在非受载齿面齿根附近。     

基于平行连杆机构加工的圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性研究

以圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,基于平行连杆机构加工原理,推导齿轮齿面方程,并完成三维建模,进而建立动力学分析模型,分析齿宽、齿线半径、负载及转速对圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性的影响。研究结果表明,随着齿宽增加,最大啮合力、平均啮合力以及啮合力均方根均先减小后增加;随着齿线半径的增加,最大啮合力、平均啮合力以及啮合力均方根均先减小后增大,RT=120～240 mm时达到最优,平均啮合力和啮合力均方根波动范围小,最大啮合力波动范围大;啮合力随着负载的增加而逐渐增加,但正向/负向波动幅度随着负载的增加而减小,在低负载时传动平稳性差,甚至出现脱啮现象;随着转速增加,齿轮平均啮合力、最大啮合力增加,最小啮合力减小,即齿轮啮合力的波动越剧烈,齿轮传动冲击越大。     

无碳小车S型轨迹的参数调节策略研究

为了获得无碳小车S型轨迹的参数调节策略,指导其结构设计及赛场调试过程,首先,提出了双曲柄滑块机构的转向系统设计方案;然后,分别对转向机构和传动机构进行数学分析,建立了各轮子的轨迹参数方程;最后,以单参数为变量在Matlab中进行仿真实验。结果表明,曲柄杆长、后轮半径以及传动比三项参数对S型轨迹的周期和幅值均有影响,其中,后轮半径对轨迹周期的影响较小,可将其作为轨迹周期的微调控制量;两连杆的杆长对轨迹曲率非常敏感,可将其作为轨迹曲率的粗调控制量;摇杆杆长对轨迹曲率的影响较小,可将其作为轨迹曲率的微调控制量。