零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制

为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非线性、气缸容腔的压力动态和由实验结果拟合的气体泄漏.针对实现恒压控制的目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶为2的等价系统,由于模型具有参数不确定和未建模动态特性,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器(FSMC).实验结果表明,设计的控制器对负载变化、气源压力变化、活塞运动和外部干扰均具有较强的鲁棒性,稳态压力波动小于26 Pa,实现了高精度的恒压控制.     

一般均质地面承载力现场试验

为了评判施力盘作用下地面的承载安全,进行了一般均质地面承载力静态与动态荷载现场试验.采用平板载荷静态加载方法进行了模拟施力盘静态荷载的平板载荷试验,根据相似准则π定理进行了缩比施力盘动载试验.在现场试验的基础上研究了静载条件下沉降量随时间变化的S-t曲线,不同尺寸承载板在相应载荷作用下的地面土体沉降量之间关联关系的P-S/D曲线及动、静荷载下载荷与沉降量关系的P-S曲线以及动静载荷对比的P-S曲线.分析结果表明:对于进行现场试验的均质地面,S-t曲线表明静态加载方法合理;P-S/D曲线在极限载荷内呈线性比例关系;动载下的沉降量S远远小于静载条件下的沉降量S,动载下的土体变形刚度较静载下的变形刚度高,瞬间动态荷载造成的地面沉降可忽略.     

XM270-20/40密炼机及上辅机几种常见故障与处理

XM270－20／40密炼机及上辅机系统是我公司的主要炼胶设备之一，它具有生产效率高，控制可靠等优点，也是目前国内众多轮胎厂家的主要炼胶设备之一，本文根据该设备在实际应用中所反映出的问题，有针对性地加以总结，以期与同行交流，共同进步。     

水下气动发射装置振动信号的时频分析

为研究某型水下气动发射装置的振动特性,对发射管的径向加速度信号进行了短时Fourier变换分析,结合内弹道过程发现:发射管的径向加速度振动信号主要由两个时频区组成。时频区1为发射管充压、密封片剪断和弹药刚开始运动的内弹道阶段,该部分信号主振频率在1 400 Hz附近,高频成分一直延伸至约5 000 Hz,信号持续时间约0.038 s。时频区2为弹药已出管、发射管泄压阶段,该部分信号持续时间为0.016 s,主振频率在1 100 Hz附近。对加速度信号进行小波包能量谱分析,结果表明:时频区1信号能量占发射过程总能量的79%,时频区2能量占总能量的10%。因此,时频区1振动为整个发射振动信号的主要成分。     

刚度和阻尼可调前桥油气悬架的设计

根据CF700型号拖拉机前桥悬架的参数要求,设计一种刚度和阻尼均可调的油气悬架系统。建立油气悬架刚度和阻尼的数学模型,计算油气弹簧的结构参数,仿真研究油气弹簧不同工作状态下的动刚度、阻尼力和输出力的特性以及各结构参数变化对油气弹簧输出力特性的影响。结果表明:油气弹簧液压缸有杆腔和无杆腔连通时阻尼力和悬架输出力较小,两腔分离时阻尼力和悬架输出力较大,通过调节两腔连通时节流面积的大小,可以调节悬架阻尼力和输出力;通过额外连通一个蓄能器,明显减小了油气弹簧的动刚度和悬架的输出力;比例阀节流孔径的大小影响悬架的阻尼力和输出力,节流孔径越大,悬架阻尼力和输出力越小。所设计的油气弹簧可以实现悬架"软"、"硬"状态的切换,并能在一定范围内对悬架刚度和阻尼进行调节。将油气悬架的刚度和阻尼系数线性化后代入振动仿真模型,得到前桥悬架拖拉机座椅安装位置垂向振动加速度均方根值、俯仰振动角加速度均方根值及前轮动载荷均方根值分别降低了9.2%、42.4%、70.3%,提高了拖拉机的行驶安全性和乘坐舒适性。该研究为后期开发半主动油气悬架提供重要理论依据。     

模糊控制器在气力送丝系统中的应用

在卷烟厂气力送丝系统中，由于管道阻力不断变化引起的输送气流压力波动，采用传统的PID控制方法难以获得满意的效果?因此设计了一种送丝压力模糊控制器，应用结果表明该送丝控制器较好地改善了控制系统的性能和适应能力，满足了生产需要。     

Remote-Controlled Ambidextrous Robot Hand Concept

In the development of robotic limbs, the side of members is of importance to define the shape of artificial limbs and the range of movements. It is mainly significant tbr biomedical applications concerning patients suffering arms or legs injuries, fn this paper, the concept of an ambidextrous design lbr robot hands is introduced. The fingers can curl in one xvay or another, to imitate either a right hand or a left hand. The advantages and inconveniences of different models have been investigated to optimise the range and the maximum force applied by fingers. Besides, a remote control interthce is integrated to the system, allowing both to send comrnands through internet and to display a video streaming of the ambidextrous hand as feedback. Therefore, a robotic prosthesis could be used for the first time in telerehabilitation. The main application areas targeted are physiotherapy alter strokes or management of phantom pains/br amputees by/earning to control the ambidextrous hand. A client application is also accessible on Facehook social network, making the robotic limb easily reachable for the patients. Additionally the ambidextrous hand can be used tbr robotics research as well as artistic performances.     

手功能康复机器人的鲁棒控制研究

以手功能康复机器人为研究对象,对被控对象建立数学模型,推导鲁棒控制器,基于simMechanics建立仿真模型,实现手功能康复机器人的鲁棒控制系统。考虑到手功能康复机器人是帮助偏瘫患者进行康复训练并最大限度地诱发患肢的主动作用,控制器中加入偏瘫患者的主动作用函数。控制系统在MATLAB／Simulink的环境下仿真,结果表明所设计的鲁棒控制器能适应不同程度的偏瘫患者,具有较佳的动态特性和很强的鲁棒性能。     

3D Knitting for Pneumatic Soft Robotics

Soft robots adapt passively to complex environments due to their inherent compliance, allowing them to interact safely with fragile or irregular objects and traverse uneven terrain. The vast tunability and ubiquity of textiles has enabled new soft robotic capabilities, especially in the field of wearable robots, but existing textile processing techniques (e.g., cut-and-sew, thermal bonding) are limited in terms of rapid, additive, accessible, and waste-free manufacturing. While 3D knitting has the potential to address these limitations, an incomplete understanding of the impact of structure and material on knit-scale mechanical properties and macro-scale device performance has precluded the widespread adoption of knitted robots. In this work, the roles of knit structure and yarn material properties on textile mechanics spanning three regimes–unfolding, geometric rearrangement, and yarn stretching–are elucidated and shown to be tailorable across unique knit architectures and yarn materials. Based on this understanding, 3D knit soft actuators for extension, contraction, and bending are constructed. Combining these actuation primitives enables the monolithic fabrication of entire soft grippers and robots in a single-step additive manufacturing procedure suitable for a variety of applications. This approach represents a first step in seamlessly “printing” conformal, low-cost, customizable textile-based soft robots on-demand.     

可伸缩复合材料悬臂梁的非线性动力学建模及分析

首先,根据Reddy给出的考虑高阶剪切效应的层合理论,气动弹性活塞理论,利用Hamilton原理,对考虑采用基于活塞理论的一阶非线性气动力和面内参数激励的联合作用下的轴向可伸缩复合材料悬臂梁进行非线性动力学进行建模,得到其偏微分动力学控制方程.然后对控制方程无量纲化,利用Galerkin方法对控制方程进行了截断,得到三个可反映可伸缩悬臂梁横向振动的无量纲形式的常微分非线性动力学方程,只要选取适合的复合材料及其相关参数,使用数值方法就对模型在外伸和回收过程中的相关振动特性进行了分析.