新型变形轮腿式移动机器人的运动学分析及设计

移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、军事侦察、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.兼具良好的机动性及越障性是移动机器人快速适应非结构化复杂环境的首要性能指标,结合轮式行进机构强机动性与腿式行进机构优越障性的变形轮腿式移动机器人受到普遍青睐.然而,现有变形轮腿式移动机器人在设计与优化方面仍存在变形形式过于复杂、设计方法缺乏理论依据等不足.针对上述问题,提出一种结构紧凑、操作简便的新型轮腿变换结构,借助电磁离合器分离运动的原理,通过改变轮-腿变形动力输入促使轮与腿相对运动,以曲柄滑块机构触发轮-腿结构径向扩展,完成由轮式变形为腿式的过程.定义变形过程中曲柄滑块机构的压力角为机动性指标、变形前后结构的展开比为越障性指标,进而开展变形结构的尺度综合,优化结果表明新型变形轮腿式移动机器人的展开比为1.92,可越过高度为150 mm的障碍物.基于优化后的尺度参数,建立变形轮腿式移动机器人越障过程的动力学模型,确定驱动电机参数,设计并制造物理样机.最终开展软件仿真与实验研究,仿真结果与理论分析结果一致,表明优化设计方法与动力学建模方法的有效性,实验结果证明所设计的变形轮腿式机器人具有...     

仿生非光滑花纹沟对轮胎抗滑水性能的影响

以205/55R16乘用车轮胎为研究对象,采用计算流体动力学建立了考虑胎面花纹变形的轮胎滑水分析模型;以气-液二相流数值模型分析了轮胎的滑水性能,并将临界滑水速度仿真值与NASA滑水速度预测值及轮胎发生滑水时力平衡下的速度进行对比.在此基础上,引入仿生减阻理念,研究了夹角为60°、高度为0.6mm的仿生对称V形结构对花纹沟排水量和水流阻力的影响,并将其结构特征信息等效移植到接地区轮胎花纹沟底,进行了仿生花纹轮胎的滑水性能分析.结果表明:所建滑水分析模型可用来分析轮胎滑水时的流体运动特性;相对原花纹轮胎,仿生非光滑花纹沟轮胎通过提高接地区花纹沟内水流速度,降低了胎面动水压力,提高了临界滑水速度.     

前景诱人的仿生材料

几十亿年的进化历程使得自然界生物体某些部位巧夺天工，具有特殊性质，给人研究仿生材料以启迪。例如甲壳虫可以将糖及蛋白质转化成为质轻然而强度很高的坚硬外壳；蜘蛛吐出的水溶蛋白质在常温下竟变成不可溶的丝，却比防弹背心材料还要坚韧；鲍鱼（石决明）以及人们通常认为用途不大、极简单的物质如海水中的白垩（碳化钙）结晶形成的贝壳，其强度两位于高级陶瓷。此外，自然界中还有许许多多具有神奇功能的普通物质，例如锋利的鼠牙可以咬透金属罐头盒；胡桃木及椰子壳可以抵抗开裂；犀角可以自动愈合；贻贝的超粘度分泌液可以将自己牢固…     

高低杠“屈体腾越转体180°再握”动作的运动学分析

本文采用固定高速摄影及影片数字化研究方法，对山西体操运动员郭佳在１９９０年新创的屈体腾越转体１８０°再握动作进行运动学分析，得出各技术环节的运动学数据，找到其动作的运动学特征，为我国体操教练员和运动员提供参考。     

浅析背越式跳高摆动腿的作用

本文着重浅析了现代背越式跳高中摆动腿的作用，以及在技术教学与训练中如何去进行摆动训练，并提出相应的教学与训练手段。     

论短跑摆腿技术的特点

近年来，随着田径运动技术水平的提高和发展，短跑的技术也有所变化，更加强调摆腿技术的重要性。摆腿的速度、力量、方向、幅度都直接影响着后蹬的效果。只有加强摆腿技术，才能更好地促进后蹬，只有提高蹬、摆的配合效果，才能更快，更好地提高运动成绩。     

仿生食品工程学发展中的若干问题

本文简要介绍了仿生食品工程学建立的意义、性质和目前研究的主要内容。结合仿生食品工程学的需要,引出大食品的概念,并把分形理论引入仿生食品工程学研究。