仿鱼形水下机器人推进装置优化设计

对仿鱼形水下机器人进行了设计开发与研究,推出一种具有新型水下推进装置的水下机器人。可以有效地提高推进的效率、减少能量消耗、降低噪声和保护环境。利用曲柄摇杆机构的特点,通过电机的连续转动带动摇杆往复摆动,以实现水下机器人的推进。设计带有急回特性的曲柄摇杆机构,当推进鳍前摆时速度较快,可以迅速复位;当推进鳍后摆动时速度较慢,增加推力作用的时间。运用Solidworks建模,利用MATLAB进行关键结构部件的优化设计。     

智能上肢假肢气动平衡机构的优化设计

智能上肢假肢是一种拥有6自由度的仿人体上肢的假肢机构,其肩部舵机驱动大臂做旋转运动,实现假肢的前后摆动。由于该机构肩部关节为垂直关节机构,以及大臂本身重力矩的存在,导致其抓取重物的重量非常有限,故需要考虑平衡大臂重力矩以减小肩部舵机的驱动力矩,为此该智能上肢假肢设计有气动杆平衡机构。通过建立机构运动数学模型,确定机构待优化参数,设计机构目标函数和约束函数,利用MATLAB复合型优化设计算法,解决该约束优化问题,求得综合最优解,获得了优化设计计算结果及其运动仿真图形。     

局部修形电解加工仿真与试验研究

在电解加工中经常会出现毛坯余量分布不均匀的情况,特别是余量差大且最小余量小时,因受遗传误差特性影响,余量差未加工整平时小余量区域已发生过切.为了解决此问题,制作了一种局部绝缘的工具电极,对余量不均匀的工件实现局部修形,通过仿真分析对工具阴极结构尺寸进行优化,并开展了局部修形电解加工试验.结果表明,利用优化后的工具阴极进行电解加工可获得较好的余量整平效果,余量差由原来的2 mm减小到0.013 mm,且工件最小余量处基本未被加工.     

叶盘叶栅多管电极电解加工流场均匀性研究

多管电极电解加工可在一次进给过程中同时加工整体叶盘的多个叶栅通道,然而多管电极加工中常出现电解液分流不均问题,导致个别电极加工区缺液而引起短路.为实现多管电极稳定加工,提出了一种多叶栅通道电解液流量控制方案,在加工过程中对进入每一叶栅通道的电解液流量实时监测调节,实现多叶栅通道加工电解液流量均匀一致.基于该方案,开展整体叶盘扇段多叶栅通道电解加工试验,成功实现了整体叶盘扇段7个叶栅通道同时电解加工.试验结果表明:各叶栅通道电解液流量均匀一致,加工所得的工件重复度和精度高,并显著提高了叶栅通道的加工效率.