摘要：拱泥机器人是一种能在水下泥土环境中按照规划轨迹完成攻打千斤洞作业的新型水下特种机器人,蠕动转向运动的实现是拱泥机器人设计中的一个重要环节。为了有效地实现拱泥机器人的转向运动,根据并联机器人机构结构综合理论,设计3自由度蠕动转向关节,该关节具有推进、跟进和转向3个功能,运动过程分为推进动作和跟进动作两个部分。分别针对两种动作的运动学逆问题进行详细分析,给出数学模型及其求解过程,并建立该关节的虚拟样机模型。利用MATLAB软件求解运动学逆问题,利用ADAMS软件求解运动学正问题,并对关节运动学正逆问题进行实例分析。仿真数据表明,该关节设计合理,数学模型正确,为拱泥机器人的运动学、动力学及优化设计研究打下了基础,并为控制系统的设计提供了理论依据。

摘要：针对在高速走丝电火花线切割机床上利用附加三轴联动装置加工大厚度三导线空间曲面中电极丝损耗影响加工精度的问题,分析导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响并设计电极丝损耗变化在线检测装置。通过引入补偿因子,对数控模型进行了改进,提出了包含实时补偿量的数控算法。建立基于可编程多轴运动控制器(Programmable multi-axis motion controller,PMAC)的运动程序实时补偿预处理模块,给出实时加工补偿实例,进行线切割加工对比试验,试验结果表明,电极丝损耗对加工精度影响大幅减少,较好地消除了丝径变小对加工精度的不利影响,验证了电极丝损耗检测及在线补偿模块的有效性,也为二维高精度、大厚度、大行程工件线切割加工提高加工效率,节省原材料,充分利用电极丝提供了有力支持。

摘要：为解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,实现大锥度空间复杂曲面零件的加工,以空间曲面数学模型和数控模型为基础,开发了一种计算机辅助设计/计算机辅助制造(Computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)系统。其硬件系统以研制的数控转摆摆工作台为核心装置,并与现有高速走丝电火花线切割机床结合,组成空间曲面线切割加工系统。其软件系统可以根据上下导线的参数方程进行分析计算,建立空间曲面的三维模型,自动生成NC加工代码,进行加工仿真和空间曲面零件的加工。利用本系统进行典型空间复杂曲面零件的加工试验,结果表明加工结果与仿真结果基本相似。此外,还分析数控模型以及回摆间隙角对加工误差的影响。这些工作为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题打下基础。

摘要：针对拱泥机器人在泥土环境中前进时所受转向阻力矩大的特点,结合并联机构承载能力强、运动反解容易等优点,提出采用Tricept型并联机构作为拱泥机器人转向机构的方案,以提高拱泥机器人的驱动能力。给出拱泥机器人机构的整体方案,建立拱泥机器人各杆件坐标系的变换矩阵。通过对拱泥机器人运动特性的分析,建立拱泥机器人运动轨迹的数学模型,利用计算机仿真技术模拟出拱泥机器人运动的整个过程,并给出拱泥机器人在有无障碍物情况下转向关节的角度变化。仿真结果为拱泥机器人在机构设计与路径规划研究等方面提供了依据,为拱泥机器人的运动学、动力学的分析与仿真以及虚拟样机的建立打下了一定的理论基础,同时也为其他仿生机器人的运动特性分析提供了一种有效方法。

摘要：介绍了基于蠕动原理仿生拱泥机器人的用途和基本工作原理。对基于蠕动原理仿生拱泥机器人的运动路线进行了分析,并推导出运动路线的表达公式。在此基础上,分段建立了基于蠕动原理仿生拱泥机器人整体运动的数学模型。这些数学模型可以用作基于蠕动原理仿生拱泥机器人运动过程计算机仿真研究的仿真模型,同时也为改进基于蠕动原理仿生拱泥机器人试验样机的设计打下了一定的数学基础,并为设计基于蠕动原理仿生拱泥机器人工作用机和进行仿生拱泥机器人的应用分析打下了一定的理论基础。

摘要：为了提高拱泥机器人在泥土中转向的灵活性,从仿生机构的优化设计的角度出发,在对蚯蚓的生理结构与运动机理研究的基础上,提出了拱泥机器人的基本构成及其转向节的设计方案。从力学的角度分析了影响拱泥机器人转向灵活性的主要因素,利用姿态固定的位置空间方式对拱泥机器人转向节的工作空间进行了降维式研究,对转向节与支撑机构的装配关系进行了修正。通过数值计算和仿真分析得到了转向节的结构参数和运动参数对其自身的影响。

摘要：提出了利用计算机仿真技术研究仿生拱泥机器人运动规律的思想。以建立的仿生拱泥机器人运动数学模型为计算机仿真模型,对仿生拱泥机器人工作时的运动过程进行了计算机仿真研究。编制了大量仿真程序,获得了较好的仿真结果。通过运行相应的仿真程序,可以在计算机上直接观察到仿生拱泥机器人运动的全部过程,也可以观察到仿生拱泥机器人各部分工作的逼真情况。在此基础上,可以进行仿生拱泥机器人运动学、动力学仿真和仿生拱泥机器人虚拟样机的研究工作。同时,相应的研究工作也为改进基于蠕动原理仿生拱泥机器人试验样机的设计,并为设计基于蠕动原理仿生拱泥机器人工作用机和进行仿生拱泥机器人的应用分析奠定一定的理论基础。此外,这些工作也为研究其他仿生机器人提供了一定的条件。

摘要：为了提高产品的自动装配与设计变更的效率,提出一种基于三维模型模板且由布局图驱动产品自动装配及更新相结合的设计方法。在该设计方法中,确定产品结构的位置及尺寸关系,在布局图中指定相应的关系、参数及设计基准,建立三维模型模板且自动完成装配,在Microsoft Visual C++6.0的集成环境下,利用开发工具包Pro/TOOLKIT,针对布局图中的参数和关系式进行编程,实现设计参数及关系式的检索与修改,同时根据新的参数值生成新的设计方案。该设计方法能够轻易地实现产品的自动装配及其设计变更,并将其方法应用于拱泥机器人整机设计的过程中,保证了拱泥机器人处于不同的工作环境下的自动设计变更的可行性。

摘要：大学拥有丰富的科学技术知识资源、研究资源、设施资源和人力资源,在科普方面拥有独具特色的科普优势,可以在科普领域发挥重要作用、扮演关键角色。科普事业的繁荣发展离不开大学这支生力军。但就整体而言,中国大学科普的发展状况还很不理想,存在许多亟待解决的问题。本文认为推进大学科普需要系统的思考和模式设计,并从政府部门、大学、大学科普评价3个层面,对如何推进中国大学科普发展的问题进行了初步探讨,提出了大学科普推进模式选择的宏观思路。

摘要：以PC+多轴运动控制器作为开放式控制系统体系结构,基于模块化设计思想,结合多线程技术,采用基于OpenGL的GLScene组件作为系统的几何仿真引擎,提出了开放式复杂曲面线切割上位机软件设计方法。并进行了上下异形曲面零件的计算机仿真试验,生成了基于PMAC的复杂曲面加工代码。测试结果表明,软件运行良好,性能稳定。