基于位姿分离法的模块化机械臂逆运动学分析

分析了7自由度冗余机械臂的运动学正逆解, 采用Denavit-Hartenberg(D-H)坐标法进行正运动学建模, 获得机械臂末端相对于基座的空间位姿; 采用位姿分离法进行逆运动学建模. 求位置逆解时, 由约束条件分别获得前4个关节角位移解析解; 求姿态逆解时, 采用欧拉角表示机械臂末端相对于基座的姿态, 减少了计算量. 以SCHUNK模块化7自由度机械臂为例,进行了运动学正逆解分析, 并基于虚拟样机进行了仿真验证.     

具有曲折对称臂结构的三频单极子天线设计*

设计了一款可以工作与WLAN/WiMAX领域的、具有对称臂的三频单极子天线。天线由两个对称的折叠臂和不规则的接地板组成;其中,两个对称的折叠臂分别产生了2.4 GHz,3.5 GHz和5.8 GHz频段。使用不规则接地板可改善天线的阻抗匹配,天线通过SMA接头采用50欧的微带线进行馈电。天线在2.4 GHz处的带宽为7.5%(2.3~2.48 GHz),在3.5 GHz处的带宽为5%(3.41~3.58 GHz),在5.5 GHz处的带宽为6.5%(5.54~5.9 GHz),且天线在各个频段处有良好的全向辐射特性。最后,在仿真的基础上加工制作出实物并进行了测试,测试结果和仿真结果大致吻合,可以用到实际的无线通信中。     

汽车自适应巡航控制主动制动实现方法

探讨主动制动控制系统在汽车自适应巡航控制中的作用.对主动制动采用基于加速度的控制方案,给出了主动制动系统的硬件组成.为了实现期望加速度跟随控制,在理论和试验的基础上建立了用于求解期望制动压力的车辆制动逆动力学模型.利用改进的PID算法开发了制动压力控制器.实车试验证明,制动压力和加速度控制效果都达到了自适应巡航系统对主动制动控制的要求.     

新型三臂巡线机器人机构设计及运动分析

为了增强机器人的越障能力,简化机械结构,减小越障时的电机负荷,设计了一种新型结构的三臂巡线机器人.该机器人采用双平行四边形桁架构型实现三臂的位姿调整运动,机构重心可调以减小桁架控制电机的负荷,各臂末端设置夹线轮以增强机器人跨越引流线障碍的能力.巡线机器人调整形态越障时,因机构重心偏移会引起机器人整体绕线缆偏转,属于基座浮动式机器人.根据机器人重力平衡条件构造优化目标函数,以基座浮动角度作为搜索变量,将基座浮动式机器人的运动分析问题转化为一维优化问题进行求解,仿真实验验证了算法的有效性.原型样机在实验室环境下完成了线上行走和越障实验,验证了机构的可行性.     

温度对方形臂尾轮虫(Brachionus quadridentatus)种群增长与生活史参数的影响

研究了在实验室条件下温度对方形臂尾轮虫种群增长和生活史参数的影响.实验用轮虫来自武汉东湖,分别在20,25和30℃3个温度条件下进行单克隆培养.结果表明:随着温度的升高,轮虫的平均寿命和不同阶段的发育历时逐渐缩短.在30℃时轮虫种群的内禀增长率和净生殖率达到最大值,平均世代时间最短.因此,本文推测方形臂尾轮虫的最适生长温度为30℃.     

机械臂加工花岗岩的力和工具磨损特性

采用机械臂对花岗岩进行加工试验,测量磨削力,观察工具磨损,分析磨削力随时间和位置的变化及工具磨损特性.结果表明:随着加工的进行,磨削力随之增加,z方向的磨削力明显大于x,y方向的磨削力;磨削工具观察到镀层剥落、磨粒磨平、微破碎和宏观破碎几种失效形式;同一节块上的切入部位磨损严重,出露高度降低速率最快,切出部位最慢;工具的磨损与磨削力之间相互影响,随着工具失效增加,磨削力随之增加.     

基于遗传-鲸鱼优化的SCARA自适应迭代学习控制

针对SCARA重复运动后的轨迹会出现偏差的问题,给出了一种基于改进鲸鱼算法的自适应迭代学习优化控制策略。根据SCARA驱动方程,设计了动力学系统的迭代学习控制律。由于鲸鱼算法收敛速度慢,利用遗传算法与鲸鱼算法结合,提高算法的全局搜索能力。对机械臂控制器参数K_P、K_D进行寻优。实验结果表明,该算法灵活性好,对系统期望轨迹具有较高的跟踪精度,有效降低了双关节机械臂的位置、速度跟踪误差,具有较强的可行性与有效性。     

导弹垂直弹射过程中制动锥的动力学特性研究

研究导弹垂直弹射过程中制动锥的动力学行为.基于塑性铰理论,利用功能原理和能量守恒定律进行理论分析;采用非线性有限元软件ABAQUS进行仿真计算;采用准静态方式完成了压力机上的试验.用3种方法所得结果基本一致.有限元计算和试验结果给出了接触力和制动锥压缩量之间的经验公式,具体结果和结论可用于制动锥的工程设计和武器系统的发射动力学分析.     

集成式电液制动系统建模仿真与压力控制

为实现对集成式电液制动系统(integrated-electro-hydraulic brake,IEHB)压力的精确控制,通过MATLAB/Simulink软件建立了包含机械系统和液压系统的IEHB整体仿真模型,研究分析了IEHB系统具有多个控制对象且相互耦合的特点,设计了电动主缸、助力电机、增压阀、减压阀以及电动泵的控制策略,从而实现主缸压力和轮缸压力的协调精确控制,并对IEHB系统和压力控制方案建模.最后,在3种不同工况下对IEHB模型和压力控制策略进行仿真实验.结果表明:所建立的IEHB模型可以较好地模拟实物系统,所设计的IEHB压力控制策略与传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制相比具有更好的跟踪响应表现和更强的鲁棒性.