自重构模块的对接方法及特性分析

根据网格型自重构机械系统的特点,给出了一种新型的、立方体型的自重构基本模块的外型(每个面具有1个孔和1个可伸缩的轴).根据该模块的几何特点,分析了模块的对接过程和相邻两模块对接的几何约束关系,给出了当存在几何及控制不确定性时,完成对接最基本的几何约束条件.最后,根据模块对接时的接触特点,利用旋量方法分析了其受力特性.     

混合型自重构机器人的结构设计及运动描述

设计了一种新型的混合型自重构模块化机器人.该机器人由多个相同的呈三棱柱状的主从式基本模块组成,每个主模块包括3个主驱动电动机及齿轮传动装置,每个从模块包括2个从驱动电动机及齿轮-齿条传动装置.根据齿轮、齿条不同运动速度,分析了该自重构机器人相邻2个基本模块中从模块的轴插入主模块的孔中完成对接动作的过程.基于基本模块的几何特征,描述了该自重构机器人的基本空间构型,最后仿真实现了该机器人从直线型变形为正六边形的过程.仿真结果表明,混合型自重构机器人基本模块结构设计紧凑,能对接和脱离,实现机器人的变形过程.     

一种新型自重构机器人模块的对接机构设计

提出了一种新颖的晶格式空间自重构机器人模块,并进行了模块的三维结构设计.详细阐述了该自重构机器人模块基于销槽楔合、雌雄同体的对接机构设计方法,分析了系统的运动精度并给出了相应的误差控制方案.设计了静态及动态的2组实物实验,从不同工作条件验证了该对接机构能够快速、可靠地实现对接过程,对接耗时约为2 s,对接完成后的机械连接强度可超过50 N的轴向拉伸负载,较好地完成了机器人模块的自重构任务.     

一种新颖的混合型自重构模块化机器人结构描述

研制了一种新型的混合型自重构模块化机器人。该机器人由多个相同的呈三棱柱状的主-从式基本模块组成,每个主模块包括3个主驱动电机及齿轮减速装置,每个从模块包括2个从驱动电机及齿轮-齿条传动装置;相邻两主-从式基本模块中,从模块的对接轴插入主模块的对接孔完成两基本模块的对接动作,从而实现该机器人不同构型的转换。仿真了该机器人从直线型变形为正六边型的过程。结果表明,该机器人基本模块结构紧凑,能通过对接和分离实现系统的变形。     

自重构机器人模块间对接位姿的调整

给出了一种网格型自重构机器人的基本模块.根据自重构模块化机器人的特点,描述了两模块旋转到位阶段和模块微调对中阶段,设计了一种红外线探测系统,检测两相邻模快相对位姿关系.它是在模块每个连接面上呈90°安置一对红外线传感器,利用红外线发射和接收装置测出两个连接面之间的相对位姿关系,修正两模块的相对住姿误差.仿真实验结果表明,所设计的红外线探测系统能实现模块间更加准确地对中和对接.     

水下自重构机器人的自动对接控制

讨论了平面内水下自重构机器人的2个模块间的对接控制问题. 根据传感器信号强度与模块相对坐标的误差之间的关系,给出了对接控制问题的优化目标函数. 考虑到模块的运动学方程可逆,将该问题分解成了3个自由度上的子优化问题. 依据对中法思想,给出了各自由度上自动搜索的优化目标函数,并设计了相应的调整控制律. 建立了模块的逆运动学离散方程,并设计了一种稳定化修正格式以提高数值计算精度. 仿真实验结果表明,所提出的自动对接控制算法能够很好地实现模块之间的对接.     

几何公差状态向量模型及其分析与综合技术

在产品零件装配互换性设计中,几何公差的分析与综合技术发展还不完善.文中针对几何公差分析与综合的问题,提出了几何公差的状态向量表示模型;基于几何公差的状态向量表示对几何偏差作用和偏差累积进行了分析,给出了在零件不同配合状态下的装配功能几何变动的状态向量表达,并在此基础上给出了几何公差分析与综合的状态方程;最后以多舱段对接装配为实例给出了基于状态方程的几何公差分析与综合的算法步骤.实例结果验证了几何公差状态向量表示模型及其状态方程对几何公差分析与综合的有效性和适用性.     

准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一算法

目的为使准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮几何计算方法达到统一.方法分析了这两种锥齿轮几何计算方法的特点,并定义两个偏置角系数.同时,进行了两种锥齿轮的算例分析.结果给出了适合于这两种锥齿轮几何计算的统一基本公式和迭代方法.结论这种统一方法对锥齿轮的标准化、系列化和CAD技术的应用具有一定意义.     

自重构自修复机械系统的模块设计与描述

设计开发了一种新型的点阵晶格型雌雄同体的自重构自修复模块化机械系统.该系统每个模块(第I代)由1个中心体和6个可独立旋转的带有2个孔和2个可自由伸缩轴的面组成,相邻两模块的轴插入对应孔中,完成对接动作.每个模块由1个电动机通过减速器、锥形齿轮、同步带轮、离合装置驱动6个面转动和每个面上轴的伸缩.仿真结果表明,该模块结构设计紧凑,能快速对接、脱离,可实现系统的自重构.     

救生潜艇对接时冲击过程的分析

本文分析了救生潜艇在对接时的冲击过程.文中给出了计算液压缓冲器的变形和艇的冲击加速度的方法.计算中考虑了液压缸的非线性特性和大变形引起的几何非线性.     

Docking process on hybrid self-reconfigurable modular robots

A novel hybrid self-reconfigurable modular robot is designed to finish the morphing action from line shape to hexagon shape.The robot is composed of many basic modules,each of which consists of a master module and a slave module in the shape of triangular prism.There are four connection ports on each basic module.For the master module there are two holes on each connection port,and for the slave one there are two pegs on each connection.The docking process between two neighboring basic modules is analyzed with a peg-in-hole mechanical structure.A small motion' s method is presented and the contact forces are derived.According to the force/moment,the pose of a motion module should be adjusted to make two neighboring modules align and finish the docking process.Finally,a simulation of 3 basic modules is shown to finish the morphing and docking process effectively.The system can finish the morphing task from the line shape to the hexagon shape.     

新型水下自重构机器人水下机电对接技术

研究了一种应用于水下自重构机器人的新型水下湿式机电对接技术.采用多卡爪机械锁紧机构和充油密封方式,实现了水下可靠的机械与电气连接;利用机器人逆运动学方法实现关节的协调控制,进行对接过程末端模块的轨迹规划;利用对光电引导传感器组信号的优化来辅助水下对接;成功研制了该水下连接装置和基于该装置的水下自重构机器人样机.通过在样机上的实际应用,验证了该技术的有效性.     

基于蚁群算法骨性关节炎中药分子的分子对接研究

对治疗骨性关节炎的中药分子进行计算机分子对接研究,并对实验结果进行分析.对接过程中使用DOCK的评分函数进行能量计算,用蚁群算法改进对接的构象搜索过程并用均匀设计法确定蚁群算法的合适实验参数.实验数据来源于治疗骨性关节炎中药中的药物分子,选择5个分子与相应的靶标分子进行对接,实验结果与改进前使用单纯形方法的结果进行对比,时间及精度性能指标上都有所改善,显示蚁群算法用于优化对接过程中的构象搜索是有效的.     

电磁场与电磁波实验仿真系统

电磁场与电磁波实验仿真系统是利用计算机仿真技术,对电磁场实验中DH926A型电磁波综合测试仪进行仿真,该系统的虚拟仪器可以代替实际仪器进行相关实验,实现仪器外观相像、实验操作相像和实验结果相像等教学实践要求．该仿真系统由三维显示模块、用户界面模块、数据处理模块和控制模块组成．详细介绍了仿真系统的关键技术,选用专业的零件设计软件SolidWorks进行三维实体建模,使用OSG（OpenSceneGraph）和C＋＋技术进行编程实现实验功能,还创新性提出了仿真系统在效果上保留人为误差的思想．该系统在技术上通过使各模块保持独立,提高了系统的可扩展性,不仅为开发新的实验内容提供方便,也为类似项目开发提供参考．     

基于JXTA的平面几何辅助教学系统设计与实现

以对等网络为基础,利用JXTA平台建立一个分布式的、可交互的、资源高度共享的平面几何辅助教学系统.系统包括了对等组管理、组内成员信息管理、电子白板和即时消息等模块.系统中利用Java绘图技术,在电子白板的模块中,集成了图形绘制环境,可以绘制基本的平面几何图形和几何符号;并实现图形的即时通信,实现用户间实时的共享电子白板内容.即时消息模块分为组内聊天和一对一聊天.     

面向核辐射领域的飞行监测仪的研究与设计

设计具有飞行、监测能力的核辐射监测仪器.并对国内外现有研究成果以及相关产品进行了研究.本仪器设计的主要特色是针对核辐射地区,采用四旋翼飞行器作为飞行动力单元,并挂载核监测及GPS、GPRS模块,利用飞行器可定点悬停、飞行轨迹设定等优势,通过与辐射安全监控管理系统的无缝对接,实现对核辐射区域的辐射剂量定点式、移动式连续监控测量.并将监测数据实时传递回监控中心,保证监测数据的准确有效,从而减少了工作人员直接进入辐射区域进行测量而造成的伤害.     

空间对接机构结构锁动力学分析

通过对周边式空间对接机构结构锁的各种方案的分析比较,确定了效率高的滚珠丝杆传动机构作为结构锁的执行机构;对该执行机构建立了相应的动力学模型,运用SIMULINK对模型进行了求解和分析,得到其动力学特性,研究结果表明,提出的设计方案是可行的。     

面向模块的知识库管理技术

针对模块化智能设计过程中，专家系统处理的重点和难点是大量的经验性、启发性领域知识的问题，对专家系统的核心部分——知识库的管理进行了研究，给出了面向模块的知识库组织策略，提出了一种知识库结构建模方法．应用实例表明了该方法的有效性．