机械原理多媒体CAI/CAD系统的研究与开发

简述了机械原理多媒体CAI/CAD系统研究和开发的总体情况;介绍了机械原理多媒体CAI/CAD系统的特点与创新点。     

仿生扑翼飞行器翅翼驱动方式的研究现状及展望

随着仿生扑翼飞行器的微型化，当扑翼飞行器达到昆虫置级的时候，任何复杂的运动系统都将面临难以实现的问题，翅翼的驱动方式也将面临新的挑战。本文从仿生飞行的历史与现状出发，论述了国内、外各类仿生扑翼飞行器翅翼驱动方式的研究状况。基于将昆翅视为柔性翅的观点，提出了仿生扑翼飞行器未来的研究前景翅翼在自适应变形状态下施以简单的节律运动将是仿生扑翼飞行器翅翼驱动方式的发展趋势之一。     

柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态,为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲,需要分析插入导管及其内藏物的相互关系。分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分,提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型,基于Ramberg-Osgood模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量,结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式。经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10%以内,在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16%以下的数据点占总数据点的90%。     

昆翅在飞行中的动态形变

通过理论模化途径研究昆翅在飞行中的动态形变机制.设计翅气动力试验平台,验证翅准静态形变影响气动力的"柔性楔形效应"理论解释.探讨昆翅的变刚度特性表明,弦向刚度分布规律符合二项式函数时具有优越性和现实性,进而指出昆姻结构的变刚度特性是产生高升力的基本条件.建立了柔性翅的简化力学模型,通过坐标变换法求解在气动力和惯性力共同作用下翅的形变模态.以雄蜂悬停飞行为例,示出了动态翅形变若干关键时刻的二维曲线,揭示了昆翅非定常形变凸向或凹向来流的实质.以上研究为进一步揭示昆翅柔性对飞行力的贡献奠定基础.     

昆虫飞行与鱼游动的运动一致性研究

通过分析鱼游动时的"鱼尾效应"和昆虫飞行时的"柔性楔形效应",进行昆虫类飞行生物与鱼游动物的柔性与节律运动的一致性研究,揭示了昆虫飞行的"柔性楔形效应"和鱼游动的"鱼尾效应"具有的相同内涵,即生物运动所需的力缘于柔性和节律运动。仿生运动的模拟越简单越容易稳定地实现,在自适应变形状态下施以简单的节律运动将是未来仿生扑翼飞行机器人翅翼驱动方式和仿生游动机器人驱动方式的发展趋势。     

基于ANSYS的抛光工业机器人抛光力研究

腕表外表壳抛光系统在实际生产过程中,由于抛光力大小的不合理存在工件抛光精度不足的问题,笔者提出了一种新的抛光力分析方法。这种方法以腕表外表壳为研究对象,应用ANSYS软件建立工件的有限元模型,给抛光轮的力矩一个固定值,对工件施加几组不同的抛光力,观察各组的应力变化情况。通过分析得到不同抛光力与工件等效应力、接触压力以及接触位移之间的关系,并作出等效应力与法向接触压力的变化曲线。仿真结果表明:该方法可以为抛光工业机器人规划出较为合理的抛光力。该研究保证了腕表外表壳的抛光质量。     

Pro／E三维建模及运动仿真功能在机构运动分析中的应用

为研究JCCD-Ⅱ机械系统创新搭接实训平台中机构运动的特性,采用Pro／E软件对实验模型进行三维实体建模,并对机构运动仿真分析,从而得到机构传动角、急回特性和特殊点的位移、速度随时间变化曲线等素材．通过实验可以对机构的急回特性、传动角等抽象概念产生直观认识,得到一种通过计算机辅助设计来研究机构运动特性的新方法．     

DRHS155高速齿轮箱的优化设计

以体积最小为优化目标,对DRHS 155高速齿轮箱各主要参数的优化设计进行了理论研究.开发了一种具有一定通用性的高速齿轮箱优化设计软件,可用于DRHS 155类似结构的高速齿轮箱各主要参数的优化设计.研究结果为DRHS 155高速齿轮箱后续产品的开发和改进提供了理论依据.     

基于LabVIEW的微扑翼机实验台测控系统设计

为解决微扑翼机进行气动力实验测试的问题,提出了一种基于LABVIEW的微扑翼机实验台测控系统,通过合理的硬件和软件设计,可同时实现扑翼样机的气动特性测试和扑翼流场的观测。该试验台测控系统主要包括气动力测试装置、三维粒子图像测速装置(3D-PIV)和微扑翼样机,通过实验可以获得扑翼样机在扑翼过程中的气动力数据、翅翼扭转角度、扑翼频率、扑翼流场的涡量云图、流线图。实验数据可反映出样机的气动性能,有助于进行具有良好飞行特性的扑翼样机的设计和研究。     

摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计

建立了摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式。以圆弧半径为设计变量,以推程时从动件冲击最小及机构最紧凑为优化目标,进行了尖底及滚子接触摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计,解决了机械设计中采用摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构时,几何参数如何正确选择的问题。