摘要：为提高爬壁机器人的粘附性能和脱附效率,实现高效爬行运动,提出了一种仿生爪刺式履带爬壁机器人.该机器人结合了腿式机器人容易脱附和履带式机器人粘附面积大的优点,在不增加额外驱动的前提下,实现了机器人爪刺足的可控粘附与脱附.首先,在东方绢金龟足部柔顺附节链结构的启发下,设计了仿生柔顺爪刺结构来适应粗糙壁面形貌、提高足部粘附性能.然后,针对履带旋转运动引起爪刺脱附困难的问题,设计了一种双轨道机构来模仿昆虫足部粘附、脱附动作.最后,在多种粗糙壁面上开展了爬行实验,结果表明爪刺足粘附稳定且易于脱附.

摘要：针对灾难搜救、军事侦察等应用中的狭窄空间飞行需求,提出一种俯仰姿态可以独立控制的四旋翼飞行器。该飞行器在普通四旋翼飞行器的基础上增加了一个倾转自由度,由一个驱动来独立控制飞行器的俯仰姿态,实现指定倾转角的悬停和飞行。建立了飞行器气动力仿真模型,仿真分析了倾转状态下旋翼间气流干扰对气动力特性的影响。搭建了气动力特性测试平台,通过实验验证了气动力仿真模型的有效性。最后,研制了飞行器原理样机,进行了倾转悬停和倾转飞行实验。研究结果表明,飞行器可以实现接近90°的倾转悬停,同时可以以倾转60°的俯仰姿态稳定飞行,验证了倾转变形四旋翼飞行器穿越狭窄空间的可行性。

摘要：针对粗糙壁面和天花板上爬行的应用需求,基于毛虫腹足趾钩阵列对抓机理,提出了一种仿生爪刺对抓式履带爬壁机器人。该机器人履带由数十个仿生爪刺对抓足通过链条结构连接构成,仿生爪刺对抓足与机器人本体构成凸轮机构,模仿毛虫爬行过程中腹足趾钩的抓附、脱附动作,能够实现在粗糙天花板和壁面上稳定爬行。建立了毛虫腹足趾钩阵列对抓机理模型,仿生设计了爪刺对抓式履带爬壁机器人,分析了机器人爬行过程中仿生爪刺对抓足的抓附、脱附动作,并在粗糙天花板和壁面上对机器人样机开展了爬行实验。

摘要：为了提高四旋翼飞行器在地震灾难现场等内部狭窄空间中的通过性,提出了一种新型的螺旋桨可倾转的四旋翼飞行器。该四旋翼飞行器在传统四旋翼飞行器基础上增加了一个倾转自由度,实现四个螺旋桨同步、同向倾转,进而可以改变飞行器构型来适应狭窄飞行空间。建立了倾转变形四旋翼飞行器动力学数学模型,在Simulink/SimMechanics仿真环境中搭建了四旋翼飞行器动力学模型,设计了串级PID控制器,实现了四旋翼飞行器在倾转状态下稳定飞行,分析了飞行器穿越狭窄空间的飞行动作及轨迹跟踪情况。仿真结果表明倾转变形四旋翼飞行器构型设计和仿真系统是可行的。

摘要：针对在粗糙壁面和天花板上爬行的应用需求,提出一种仿尺蠖爬壁机器人。机器人采取与尺蠖类似的运动方式,两足交替抓附在壁面上,通过躯体屈曲-伸展动作完成前进、后退、壁面过渡运动。分析了尺蠖腹足对抓的原理,设计了仿生爪刺对抓足;对机器人爬壁过程进行了静力学和运动学分析;研制了机器人样机,并开展了爬壁性能实验测试。结果表明,仿尺蠖爬壁机器人可以实现在粗糙壁面、天花板上爬行,具有壁面间过渡的能力。

摘要：为了优化TC11钛合金高速铣削过程中的铣削参数,基于Box-Behnken响应曲面设计,采用硬质合金刀具在乳化液冷却条件下进行了TC11钛合金高速铣削实验,建立了三个方向切削力预测模型,对所建模型进行了方差分析,并对模型中系数进行了显著性检验。实验结果表明:在实验参数范围内,所建立的二阶多项式切削力预测模型是有效的;切削力随铣削速度增加而降低,随每齿进给量、铣削深度和铣削宽度升高而升高;铣削深度对切削力影响最为显著。