空间机构计算机建模与分析方法

为建立空间机构计算机模型分析其运动特性,运用多体动力学原理,提出了一种机构运动学和动力学建模与分析方法。通过在约束运动副处的杆件上建立直角坐标系,建立了描述空间机构结构形态的符号体系。定义了杆件形状矩阵和约束运动矩阵,推导了其表达式。通过在运动链上连续使用变换矩阵,建立了空间机构的运动方程,实现了空间机构的运动分析。基于Hamilton原理,建立了空间机构的动力学方程。提出了通过定义空间3点来定义空间坐标系的方法,推导了杆件形状矩阵的表达式。以铰链约束运动副、球铰约束运动副和直齿圆柱齿轮约束运动副为例,根据其运动特性,分别定义其约束运动矩阵。开发了空间机构通用分析软件,给出了应用实例。     

空间少自由度并联机构瞬时螺旋运动轴线曲面的几何表示方法

对于单自由度的平面机构或单自由度空间机构来说,机构中各个点的运动都是确定的。机构在运动过程中的一系列瞬时螺旋运动轴线所形成的曲面也是唯一的,比较容易求解,可以得到其数学表达式。但对于多自由度的空间机构来说,由于在每一个位形下,机构的运动有多种可能性,瞬时运动轴线所形成的曲面也不是唯一的,很难得到其数学表达式。本文通过求解空间机构在运动过程中的一系列瞬时运动轴线,利用几何方法绘制出空间少自由度并联机构的瞬轴曲面,从而可以更直观地了解少自由度并联机构的空间运动。     

计及摩擦的空间机构动力学方程

运动副中的摩擦无疑会影响空间机构的运动与动力性能。在空间机构动力分析中,怎样处理运动副中的摩擦,已日益引起普遍的关注。本文导出了具有普遍意义的包含摩擦的空间机构动力学方程。该方程形式规整,物理意义明确,且便于对空间机构进行计及运动副摩擦的动力学分析与计算。参3。     

新型五自由度并联机构及其运动分析

提出了一种新型五自由度并联机构及其应用前景，该机构由一个RRTR分支和4个SPS分支组成，可实现空间的三维移动以及两个独立方向的转动，可用于部件装配、推拿机器人、空间机构的运动平台等应用场合。采用螺旋理论分析了能实现预定运动输出的机构学原理，计算了机构的自由度，采用直观的零位形两步法建立运动变换矩阵，求出用于实时位置控制的反解，并给出数值算例，分析了该机构在推拿机器人设计上的应用前景。     

重型汽车多轴转向系统摇臂机构的优化设计

以ＱＹ８０汽车起重机四轴转向摇臂机构为例，利用多刚体系统运动学理论对机构作了空间运动分析，建立了转向摇臂机构优化设计的数学模型，并用改进了的约束随机方向搜索法编写了优化设计的微机软件，并已应用于生产实践。     

步行机器人缩放式腿机构参数的选择法

本文从机构传动性能的角度出发,对步行机(亦称步行机器人)缩放式腿机构与足的运动空间进行了分析,给出了当足的实用运动空间为最大时,机构参数的确定方法。     

全方位四足步行机器人的运动学研究

本文将全方位四足步行机器人在每一瞬时视为一个多环空间机构。利用空间多环机构的理论逐环进行位置分析，导出在两类已知条件下机体运动与四条腿运动之间的关系。在此基础上，给出它们之间的速度，加速度关系式。     

并联机床主运动模块设计的研究

提出了一种新型模块化并联机床的结构模型，采用并联机构实现了机床的主运动。利用机构尺寸型空间模型理论，研究了机床主运动模块平均二自由度机构的运动特性，给出了机构运动学的正反解。研究表明，末端执行器的奇异位形形式与机构尺寸有关，而机构存在着3种类型的奇异位形，其最大工作空间取决于并联机构两支链中较短杆的长度，研究为快捷地设计开发三轴或多轴并联机床提供了基础理论。     

某型空间RSSR机构的图解分析与设计

为了实现空间RSSR机构高效快捷的结构设计,针对特定结构型式的RSSR机构,在其运动特性分析的基础上,给出了以图解法求解与三维建模运动仿真相结合的途径进行机构几何参数设计的具体方法.通过三维运动仿真验证了该方法的有效性,并进一步提出了适应机构运动精度要求而进行结构参数调整的具体方向.便捷准确地实现该型空间RSSR机构的运动分析和几何结构设计,获得理想的设计求解.     

空间机构运动学建模与分析方法的研究

为了快速高效地建立空间机构运动模型以进行运动学特性分析,运用多体动力学原理,提出了一种计算机符号建模与数值的计算方法.在每根杆件上的运动副处建立笛卡尔直角坐标系,用这些坐标系之间的关联关系来描述空间机构的结构形态,推导了同一杆件上2个坐标系之间的变换关系,得到了杆件形状矩阵.根据运动副的类型和属性,推导了同一运动副处不同杆件上2个坐标系之间的变换关系,得到了运动副约束矩阵.通过在运动链上连续使用变换矩阵,建立了空间机构的数学模型,并用推导的运动方程对时间求导,得到了空间机构的速度和加速度方程.研究表明,由开发的空间机构运动学分析软件,结合空间4杆机构的运动学分析,验证了建模与求解方法的正确性,从而为空间运动机构建模与运动学分析提供了一种有效的方法.     

蜘蛛手–接烟轮系统模型与烟支交接运动学分析

基于蜘蛛手与接烟轮系统几何模型和运动学模型,研究了烟支交接的运动学特性。根据运动学模型,以活动手、固定手烟道中心分别与蜘蛛手吸爪内、外烟道中心的相对位移和相对速度为评价指标分析了烟支交接质量。结果表明:不同生产速度下,接烟轮和蜘蛛手轮的转角基本不变,2对烟道交接中心的相对位移均趋近于0,相对速度较小,且与烟支生产速度呈同向变化,有利于烟支交接;烟支交接时,固定手烟道与蜘蛛手外烟道的相对位移和相对速度比活动手烟道与蜘蛛手内烟道的要小,烟支交接更加稳定。     

蜘蛛信息素的研究进展

蜘蛛是农林生态系统中重要的捕食性节肢动物,许多蜘蛛种类具有噬食同类的行为趋向,因而蜘蛛同种个体之间或与猎物之间的信息交流显得尤为重要。化学通讯在蜘蛛种内及种间的信息交流中起着重要的作用,已有大量的研究用行为学的方法证实蜘蛛雌雄之间、亲子之间以及蜘蛛与猎物之间能够依据信息化学物质进行通讯,但蜘蛛信息素的化学结构鉴定以及释放和接收机制等尚缺乏深入的研究。本文就蜘蛛信息化学物质的研究进展作一概述。     

基于类蜘蛛仿生煤矿救灾机器人步态研究

基于类蜘蛛仿生多足煤矿救灾机器人是一种具有冗余运动、多支链、时变拓扑运动机构的特种机器人,利用类蜘蛛仿生煤矿救灾机器人模仿了蜘蛛的行走特点,遵循蜘蛛行走时的摆腿顺序,在不同情况下设计不同的摆腿行走顺序,使煤矿救灾机器人的灵活性以及对复杂环境的适应性大为增强,能够快速灵活的进入煤矿巷道中,对巷道中的复杂情况进行及时了解并及时处理.通过对机器人学的研究,能更好的符合仿生学的发展方向和趋势,使步态模仿蜘蛛法达更加合理稳定的效果,进一步提高机器人的行走速度,缩短救援时间,加强救援能力.     

卷烟机蜘蛛手内部负压通道的改进

现有卷烟机蜘蛛手机构存在负压通道管路长、通道体积大、负压流动损失、漏油以及电机功率大等问题,为此,对蜘蛛手内部结构进行了改进:把配气座前移,缩短负压通道;气路和油路完全隔离;优化负压通道转向角,减少负压流动损失;在蜘蛛手轮体与小手臂之间安装一负压控制盘,控制负压的打开和关断。改进后,负压管路缩短了一半,明显减少了所需空气量,降低了负压风机的功率;负压流动损失也明显降低,提高了保持负压的能力和蜘蛛手交接烟支的稳定性;漏油问题也得到了改善。     

大腹圆珠牵引丝的结构与性能分析

以大腹圆珠牵引丝为研究对象,分析了蜘蛛丝的聚集态结构特征和形态结构特征。在结构研究的基础上,探索和分析了蜘蛛丝高强度和超收缩性能的形成机理。     

Morphology and Microstructure of Spider Dragline Silk from Araneus Ventricosus

The spider dragline silk has excellent mechanical properties. The stress- strain curves of dragline silk fibers have intraspecific and intraindividual variability because of the spiders active control during spinning process. To investigate the relationship between the morphology of dragline silk fibers and spinning conditions, four samples were made at the reeling rates of 1mm/s, 20mm/s, 43.5mm/s and 110mm/s from the major ampullate glands of Araneus Ventricosus and the other two of dragline silks were prepared from a crawling or dropping spider. The surface microstructure and nanofibril characteristic were analyzed with atomic force microscopy (AFM). AFM images of 2000nm*2000nm and 500nm*500nm of these samples showed that the spinning condition influenced the surface roughness and fibril size, while AFM images of 200nm*200nm clearly displayed that dragline silk of Araneus Ventricosus included sheet macro-conformation structure. These results can facilitate the further investigation of the spinning mechanism of a spider in order to understand mechanical properties and macromolecular structures of dragline silk.     

南靖亚热带雨林美刺亮大蚊栖息

在南靖和溪亚热带雨林中分布有数种大蚊,美刺亮大蚊(Limonia (Euglochina) sp.)是雨林中唯一观察到在圆蛛科蜘蛛网上栖息的大蚊.因此我们对美刺亮大蚊和圆蛛科蜘蛛在蜘蛛网上的同现行为进行了观察研究.借助扫描电镜技术,在比较了其他大蚊、蜘蛛等节肢动物前跗节超微结构的基础上,对美刺亮大蚊栖息于蜘蛛网行为学的形态学机制进行了初步解析.文中也对美刺亮大蚊的聚集行为与雨林温湿度的关系进行了记录.     

海南岛农林作物叶螨初记

本文记述了海南岛分属于叶螨科和细须螨科的9种叶螨的主要形态特征、分布范围及其寄主植物,其中有19种寄主植物是这9种叶螨所为害寄主的新记录。文末还列出了9种叶螨的分类检索表。     

Molecular Fundaments of Mechanical Properties of Spider Silk

Dragline, framework and cocoon silk fibers of Araneus Ventricosus were used for this study. To investigate the microstructure mechanisms of stress-strain behavior of spider silk, firstly, amino acid compositions were analyzed and molecular conformations and crystallinity were measured with Raman spectra and X-ray diffraction respectively. The results showed that there were more amino acids with large side groups and polar ones in spider silk than those of Bombyx silk, and the amino acid distribution varied with different spider silk. The molecular structures were mainlyα-helix and β-sheet, and random coil andβ-turn existed as well. The proportions and arrangement of these conformations of dragline silk were different from framework and cocoon silk fibers. Microstructure was one of important factors of excellent mechanical properties of spider silk. Crystallinity of spider silk was very low, which implied that the roles of crystal on spider silk were not as great as other protein fibers.     

The Spiders of China

Sevaral books about Chinese spider systematics and biology have been published,m ostly since the later1970 s and themajority of then are designed as classification guides to the spider fauna of a particular area of China,or focused on a particulargroup,fo…