多适应性轮足切换移动平台设计与分析

设计了一种结构紧凑、地形适应力强的轮足复合式移动平台.该移动平台兼具轮式、足式两种运动模式,可根据地形环境进行轮足切换;采用不同行进方式应对非结构化的复杂路面,并且可以搭载其他功能模块完成救援、侦察等重要任务,可高效服务于军事、勘测、野外考察等领域.详述该移动平台的结构特点,定量研究两种运动状态的驱动单元,分析足式运动、轮式转向和轮足切换方式;通过数值计算验证了该移动平台在行进过程中的平稳性和机构本体的可靠性.     

一种四足机器人机构及运动学研究

四足机器人凭借离散式的支撑方式,具有比轮式和履带式机器人更强的非结构化环境适应能力,在抢险救灾、星际探索、军事反恐等领域具有广阔的应用前景。针对四足机器人运动的低惯性、高稳定性等性能需求,以德国牧羊犬为仿生对象,开展了基于连杆机构的四足机器人机构及运动学研究。通过对移动步态的研究,为满足机器人快速移动的需求,确立了以对角步态为主要移动方式。最终,搭建实体样机,通过实验验证了机构设计及步态规划的有效性,满足机器人运动的稳定性及适应性。     

一种四足机器人机构及运动学分析

四足机器人凭借离散式的支撑方式,具有比轮式和履带式机器人更强的非结构化环境适应能力,在抢险救灾、星际探索、军事反恐等领域具有广阔的应用前景。针对四足机器人运动的低惯性、高稳定性等性能需求,以德国牧羊犬为仿生对象,开展了基于连杆机构的四足机器人机构及运动学研究。通过对移动步态的研究,为满足机器人快速移动的需求,确立了以对角步态为主要移动方式。最终,搭建实体样机,通过实验验证了机构设计及步态规划的有效性,满足机器人运动的稳定性及适应性。     

基于对角步态下的液压4足机器人能耗研究

移动能耗是液压4足机器人的一项重要性能指标,因此,对不同步态参数下液压4足机器人的移动能耗分析研究具有重要意义. 文中对液压4足机器人进行运动学和动力学建模,利用运动学和动力学模型,根据机构的几何关系得到液压缸运动状态. 规划了摆线函数和三次曲线函数在对角步态下的足端轨迹,对比分析了两种足端轨迹的能量消耗,着重研究了不同步幅、步高、入地角度、周期大小、约束角度以及斜坡角度对移动能耗的影响. 研究结果表明,综合考虑系统的稳定性、冲击力以及速度要求,应选择相对较大的步幅、较大的周期以及较小的入地角度,在满足跨越障碍的情况下,应选择低步高,对整个周期能耗进行考虑,应选择约束入地角度.      

4足机器人腿部机构运动学分析及步态规划

为提高足式机器人的承载能力与运行稳定性,提出了一种基于3UPR并联机构的4足机器人,并对其运动性能进行分析. 运用螺旋理论对该机构进行自由度分析,通过位置反解模型对机器人腿部机构进行运动学分析,得到驱动进给量和驱动速度. 通过ADAMS仿真与理论计算结果的数据对比,验证模型建立的正确性. 通过求解速度雅克比矩阵对机构进行奇异性分析. 根据单腿的运动轨迹,对机器人进行对角步态规划. 结果表明该机构具有X、Z方向转动和Y方向移动的3个自由度. 该机构不存在奇异位置,且具有良好的运动性能. 步态仿真结果表明,机器人可以在平地上实现平稳运动,前进速度达到135 mm/s.      

四连杆式自适应越障机器人

移动机器人适应复杂地形主要通过2种方式：一种是主动式,即通过传感器探测地形,主动调整移动机构以适应地形：另一种是被动式．即自适应式,机器人机构根据地形变形以适应地形。“四连杆式自适应越障机器人”是在轮式机器人的基础上通过双曲柄与2个四边形高架结构相联。从而结合了轮式与足式移动机器人的优点。     

轮足复合式爬壁机器人研究综述

当前轮足复合式机器人机构主要包含轮足结合、分离复合以及变形轮足,分别能够实现不同障碍通道的移动作业、复杂未知环境的探索操作以及突发应急救援等应用。然而,针对船舶、压力储罐等金属立面环境,轮足复合式爬壁机器人必须兼具壁面适应、越障和壁面过渡的全位置自主作业能力,应用于壁面焊接、清洗、检测等作业任务。对比分析当前的国内外研究,轮足复合式爬壁机器人针对在垂直和倾斜壁面的工程应用有良好的适用性,它具备适应复杂曲面工作面并能够应对非结构化工作场景。轮足复合式爬壁结构在应对曲率变化、非结构化壁面等工作将会有良好的应用前景。     

单自由度四足机器人腿部行走机构分析

本文介绍了由切比雪夫四杆机构和平行四边形缩放机构组成,衍化得到的一种单自由度四足机器人的腿部行走机构。首先建立平面坐标系并利用解析法,根据腿部机构简图建立相应的数学模型,得出该机构的运动学方程。其次,在机构分析SAM环境下对该腿部机构进行运动仿真分析,得到足端轨迹图,并改变腿部机构中变量大小观察足端轨迹的变化。最终确定了方案的可行性以及机构设计的合理性。该机构提出了一种成本低,节约能源的,易于实现的单自由度四足机器人的腿部机构。     

串并混联四足机器人腿机构的设计及运动学分析

为了提高四足机器人的运动灵活性和复杂环境适应性,设计了一种R+{2-UPR+RPR}腿机构,并利用螺旋理论分析得知该机构具有两转动和一移动3个自由度;接着,根据空间中构件和运动副的位置关系,推导出运动学反解和正解方程,求解驱动构件速度、加速度;然后,借助Matlab计算软件和ADAMS仿真软件,通过对比运动学正反解的理...     

多足爬壁机器人新型足—掌机构运动学和力解析

本文介绍了一种新型足－掌机构，利用该机构可以解决多足爬壁机器人从地面向壁面过渡行走的难题。通过对机构的运动学正、逆问题的求解，推导出足端的工作空间以及可达的极限位置，同时对机构进行了受力分析，为规划多足爬壁机器人地壁过渡行走、机构参数的选择以及优化设计提供了理论依据。     

Reverse Design and Test of Non-circular Gear ＆ Crank-Rocker ＆ Gear Trains Weft Insertion Mechanism

For the purpose of obtaining satisfactory performance of the non-circular gear & crank-rocker & gear trains (NCCRG) weft insertion mechanism which was proposed in this paper,the ideal kinematic curve of this weft insertion mechanism was given,and the reverse solution models of this mechanism were established.A reverse design and simulation software was compiled based on Visual Basic 6.0 to obtain the mechanism parameters,including the pitch curves and tooth profiles of the non-circular gears.A test-bed of this mechanism was developed according to these parameters.The kinematic performance of this weft insertion mechanism was tested by high-speed video tape recorder with its corresponding video analytical software Blaster's MAS.And the test results were identical with the theoretical calculation.Compared with the conjugate cam weft insertion mechanism which is applied on TT96 rapier loom,under the condition of same weft insertion rate,the variation of acceleration of this mechanism is smaller.This novel weft insertion mechanism can meet the requirements of weft insertion on rapier looms with smooth and steady motion.     

不完全分布柔度的全柔性机构的研究

针对介于具有集中柔度和具有分布柔度之间的全柔性机构,提出了第三类具有不完全分布柔度的全柔性机构的概念,并定义了其特征尺寸比值,根据这类全柔性机构的特点,提出在用伪刚体模型分析具有集中柔度全柔性机构的基础上,考虑构件弹性变形的分析方法.实例计算结果表明了该方法的有效性.     

考虑运动副间隙影响的函数发生机构的稳健优化设计

针对函数发生机构,分析了可控因素和不可控因素的随机变化对机构运动质量的影响,建立了考虑运动副间隙影响的机构稳健优化设计的数学模型,给出一曲柄滑块函数发生机构的稳健优化设计示例.     

免疫记忆克隆算法求解3G基站选址优化问题

从免疫学的角度出发,研究了免疫系统体液免疫应答原理,基于免疫应答机制,模拟了人体免疫系统的克隆选择、细胞选择、记忆细胞获取、抗体浓度调节等机制,提出了一种新的免疫优化算法.设计了基站选址优化问题的数学模型,给出了一种基于免疫计算的基站选址优化方案,并对所提出的算法进行了收敛性分析.仿真结果表明:所提方案能以相对较低的网络建设成本获得较高的网络覆盖率,具有较好的应用价值.     

转子临界转速无极调节支承的设计与分析

转子系统支承刚度对转子系统的临界转速有很大影响,由此推出一种转子整体刚度可调节的新型转子支承系统.本系统设计了四轴联动机构、对称式弹性机构以及变刚度机构,可以对转子系统进行精确定位,增加转子系统的稳定性,延长转子系统的寿命,并且该支承可对转子支承的整体刚度进行调节,从而对转子系统的临界转速进行控制.在这种新型的支承方式下,运用传递矩阵法对支承机构转子系统的临界转速可调节性作了理论分析,并运用有限元法以及试验方法对其分析结果作了相应验证.结果证明该新型转子支承系统可有效地调节转子系统的临界转速.     

3-PCR并联机构的奇异性分析

针对3-PCR新型空间三自由度并联机构进行分析.运用坐标变换法求得机构的位置方程,通过对位置方程的求导得到速度方程,进而推得机构的逆、正雅克比矩阵;以雅克比矩阵为基础分析该机构发生奇异的条件及奇异的类型.奇异性分析为研究该机构的工作空间及轨迹规划奠定了基础.     

一种改进的分布式系统任务名字解析机制

提出一种改进的分布式系统任务名字解析机制,有效解决了分布式系统应用级的位置透明性问题．提出了一种全局的、与位置无关的命名法一通用任务命名UTN(universal task naming),并且从任务的命名方法、任务的注册、任务的迁移和任务的访问等4个方面,对这种改进的分布式系统任务名字解析机制进行了论述．采用Java来实现分布式系统任务名字解析机制,并从任务的注册、迁移任务的名字更新、访问目的任务的定位3个方面给出了任务名字解析的具体实现过程和相关算法．     

网格环境中分层次哈希表资源发现机制

网格环境中,资源是异质的、动态的,广泛分布于整个网络。基于树型网络结构提出了一种分层次哈希表资源发现机制。资源在此机制中被哈希成为键值,每个哈希表节点存储一系列键值,对应注册在该节点或索引在该节点上的资源。因此,此机制的资源发现过程是有目的的寻找过程。对此机制进行了模拟,系统最大节点数达到700。所得结论:资源发现过程可以保证在O(logqp)步内完成;适当调整树型结构的子节点个数有助于提高性能;该机制性能优于传统洪泛机制。     

一种应用层数据同步方法的设计和实现

为实现在复杂网络和异构数据库环境下的数据同步,在分析基于触发器的数据同步机制的基础上,设计了一种应用层数据同步机制.这种机制在应用层利用数据库和XML的映射来封装和解析同步数据,同时针对数据传输和数据库更新在应用层引入了可靠性机制.该同步机制具有与平台耦合度小、功能分层易于复用的优点,能够根据应用需求有效解决跨平台的数据同步问题.实践证明,该应用层数据同步机制达到了设计要求.     

凡拉明蓝的电化学氧化机制

作为可能的光谱电化学定量研究中复杂反应机制的模型物,研究了凡拉明蓝的电化学氧化机制。实验结果表明,在所使用的ｐＨ范围内（ｐＨ＝０￣１．６８）,凡拉明蓝的氧化机制是ＥＣ历程,通过研究ｐｋｆ与ｐＨ的线性关系,发现在电极反应过程中,后续化学反应对Ｈ＾＋的级数约为１级,并拟定了化学反应历程,对实验结果进行了理论说明。