管道机器人弯管运动转体原因分析

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行,对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础,对机器人的受力状况进行了分析,建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分析,揭示了管道机器人弯管运行时发生转体的根本原因,并指出了管道机器人弯管运行的最佳姿态角.理论计算表明:当机器人以最佳姿态角运行时,机器人转体力矩几乎为0,不发生转体;当机器人以其他姿态角运行时,将出现一个不为0的转体力矩,该力矩使机器人向平衡姿态角方向转体,直至机器人姿态稳定为止.在实际应用时,使机器人在平衡姿态角运行为最佳.仿真结果与理论计算基本一致,该研究为人弯管内的姿态稳定运行提供了一定的理论依据.     

肠道内变径胶囊微机器人空间磁力矩特性

提出一种以相邻异向径向磁化瓦状多磁极组成的圆筒式永磁体为外驱动器,以胶囊机器人内嵌同磁极结构永磁体为内驱动器,在外驱动器旋转磁场的磁机耦合作用下,驱动变径胶囊机器人在肠道内旋进的驱动控制方法．根据等效磁荷法建立了偏心状态下磁驱动力矩普遍性数学模型,对驱动力矩与驱动器磁极结构参数的特性进行了研究,试验表明该驱动方法具有驱动力矩大、安全可靠等优点,变径胶囊机器人由径向间隙自补偿,显著提高了在肠道内的驱动能力,该磁驱动系统在人体肠道内具有良好的医学应用前景．     

PLC在缆索机器人监控系统中的应用

针对气动蠕动式缆索喷涂机器人的工作特点,提出了把可编程控制器(PLC:Programmable Logic Controller)用于机器人控制系统中的实现方法.利用PLC的通讯功能,搭建了监控式控制系统,在控制策略上可保证机器人本身具有很强的故障源自主判断和自主处理能力.实验证明,所搭建的监控系统性能可靠,经受了系统断气、通讯电缆断线等人为故障的考验,可以在带载条件下安全返回地面.监控式控制系统能够满足缆索机器人的工作要求.     

机械类专业工程力学课程的教学改革

随着教学改革的深入,力学课程组结合机械类国家一类特色专业课程建设的总体思想,对大类招生模式下机械类专业工程力学课程教学内容、教学方法、考核方式进行了尝试性的改革,并收到了良好的果效。     

表取采样机构悬吊式低重力补偿装置设计

在探月工程三期中,为了满足表取采样机构地面试验环境构建的要求,在调研重力补偿方法的基础上,设计表取采样机构悬吊式低重力补偿装置.根据表取采样机构运动规律,确定了"补偿装置与表采机构运动对应一致"的设计思想,形成了主、从臂配重补偿方案,对装置设计进行详细的理论分析,完善了重力补偿装置的结构设计.     

具有月面适应性的月球车着陆释放机构

为了提高月球车着陆释放机构对各种复杂环境的适应性,综合了不同释放环境后给出了具有代表意义的极限释放环境.根据极限释放环境和释放过程对释放机构的运动要求,通过建立释放机构D-H矩阵,采用运动轨迹规划方法,得出了摇臂式释放机构的运动规律曲线;按照该运动规律曲线,引入不完全轮系作为传动约束,设计了分段渐倾式、摇臂式释放机构.实验结果表明,在月球车释放过程中,释放机构实测运动规律与理论运动规律吻合较好,在极限俯仰、极限侧倾和存在石块的释放环境下,该释放机构均能顺利完成月球车释放任务.     

MCGS组态软件在锅炉煤耗监控系统中的应用

研究了基于MCGS软件所开发的锅炉煤耗监控系统,该系统具有界面友好、操作方便、扩展性强、统计查询功能丰富、可靠性高等优点.实际运行表明,该系统可以达到为企业节能降耗的目的.     

基于嫦娥7号探测任务概念设计的月球南极光照条件和电场环境研究

月球极区挥发分(包括水冰)是月球探测的重要目标.本文系统地提出了中国嫦娥7号月球南极探测任务的概念设计,包括轨道器、着陆器、巡视器和飞跃器以及中继星.通过轨道器获取的极区高分辨影像可为着陆选址提供参考.巡视器和飞跃器分别对光照区和永久阴影区开展原位探测.所有的数据均通过中继星进行接收并传回地面.考虑到极区特殊的光照条件,我们计算了覆盖沙克尔顿(Shackleton)撞击坑部分区域15 km×15 km范围内2024–2026年的光照率,并分析了潜在着陆区的光照条件、坡度以及距探测目标的距离.考虑到极区因地形遮挡产生的尾迹效应,我们计算了Shackleton撞击坑及其周围区域37 km×27 km范围内的电场环境.发现坑缘周围光照区电势最高不超过2.1 V,而由尾迹效应引起的坑内电势最低可达-500 V.这对以坑底为探测目标的飞跃器来说有必要进行风险评估.