多足仿生行走机构单足动画仿真建模及实现

对多足仿生行走机构在行走时机架的间歇运动特点进行分析,指出其仿真建模关键是确定在足触地前主动件的对应转角区间并据此建立分段表达的该机构单足行走运动学方程,基于该方程使用MATLAB软件开发了相应的仿真程序,最后提出了数值图形仿真方法以检验前述方程和仿真程序的正确性,并结合实例阐述了该方法的可行性并给出了该机构在足着地而机架变速平移时使用该方法的验证结果.从而为该仿生行走机构的动力学仿真提供了理论和技术基础.     

产品设计中的仿生性设计

文章从仿生学的概念出发,介绍了仿生性设计的概念,起源和发展,指出了仿生性设计在产品造型设计中的地位和作用。从设计的本质、设计的观念和情感表达、以及仿生性设计是设计创新思维的源泉,是现代产品造型设计的大趋势的观点来说明为什么在产品设计中要运用仿生性设计,并指出了仿生性设计在现代产品设计中的成功运用。     

仿鸮翼前缘蜗舌对多翼离心风机气动性能和噪声的影响

针对某多翼离心风机,受鸮类翅膀前缘结构的启发,设计了一种新型降噪结构——仿鸮翼前缘蜗舌。基于逆向工程方法,通过提取长耳鸮翅膀气动性能较好的40%翼展方向上的翅膀剖面型线,对风机蜗舌进行了仿生降噪重构设计,并分别对原型风机和仿生蜗舌风机的气动性能和噪声特性进行了数值模拟。研究结果显示,仿鸮翼前缘蜗舌风机的风量较原型风机增加了1.9m3/min,噪声下降了1.6dB,效率提高了3.8%,表明采用仿生蜗舌有效降低了气流对风机蜗舌的冲击作用,抑制了流动分离的发生,在蜗舌附近区域流场的逆压梯度明显减小,涡的结构、强度和分布都有所改变。     

软体机器人研究综述

机器人技术广泛应用于工业生产、医疗服务、勘探勘测、生物工程、救灾救援等领域.传统机器人大都由刚性机构组成,存在环境适应能力低的缺点.软体机器人是一类新型仿生连续体机器人,可以任意改变自身形状,在非结构化环境中应用前景广阔.综述了软体机器人的仿生机理、驱动方式、建模与控制方法等关键问题,并通过分析和梳理软体机器人技术发展中的瓶颈问题及可行解决方案,探讨了软体机器人技术的发展趋势.     

仿生四足机器人嵌入式控制系统设计与实验分析

仿生设计一款小型的单腿具有四自由度的仿生四足机器人,开展机器人运动学正逆解分析。基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统。该控制系统以半双工串口通讯方式向各个关节数字舵机发送步态数据包,控制舵机转动角度值,从而精确地控制四足机器人的稳定协调运动。实验结果表明:机器人在行走过程中机身的横滚角、俯仰角、偏航角(RPY角)变化较小,运动较为平稳,验证了机器人运动学正逆解准确性;以及所设计的嵌入式控制系统能较为精确地控制四足机器人运动,实现稳定的四足行走。该小型的嵌入式控制系统具有运算处理速度快、外设可扩展性和存储能力强的优点,满足仿生四足机器人智能算法、低功耗运动要求。     

A bionic artificial joint system and investigation of tribological performance

Joint replacement is one of the most common and successful operations in orthopaedic surgery. It consists of replacing painful, arthritic, worn or cancerous parts of the joint with artificial surfaces shaped in such a way as to allow joint movement. The polyethylene component has been implicated as the key factor affecting the lifetime of these prostheses. This paper introduces a bionic artificial joint system which aims to prolong the lifetime of such prostheses. Included are bionic system design, investigation of bionic therapeutic lubricants and analysis of the mechanical properties of hip prostheses. Possible future developments which might improve artificial joints are also discussed. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50105014), Science and Technology Committee of Shanghai (Grant No. 04 QMX1442), Shanghai Leading Academic Discipline Project (Grant No. Y0102) and Graduate Innovation Fund of Shanghai University (Grant No. A.16-0109-07-002)     

蝗虫脚掌微结构及其接触的有限元分析

用电子显微镜研究了蝗虫足掌的微结构，用非线性有限元方法分析足掌接触过程的变形规律、接触刚度及接触面积、气囊的作用和足掌的应力应变规律．结果表明，蝗虫足掌以软性外表皮包含血浆(液体)的结构形式，有利于降低接触刚度、增加接触面积，并使爪垫在接触过程便产生有利于稳定附着的摩擦力．软性外表皮内的树丛状杆组织结构会提高足掌在各种表面上的适应性，降低足掌内部的应力．     

露天采矿边坡临界滑动面搜索蚁群算法研究

基于蚁群算法并通过改进蚁群算法结构和蚂蚁转移概率确定的方法 ,构造了一个适应复杂边坡临界滑动面搜索的启发式蚁群算法 (HACA) .研究了极度干旱地区露天采矿场岩体的物理力学特性 ,探讨了 HACA在采矿边坡临界滑动面搜索和稳定性分析评价中的应用 .结果表明 ,与传统方法相比 .其方法具有明显的优越性 .图 2 ,表 1,参 10     

现代生物技术在应用领域的研究动态

论述了用生物聚合物工程开发新型塑料、全新的鱼类生物工程研究、人体器官移植研究、仿生眼的研制以及用细胞移植代替器官移植研究的新进展。