摘要：暴雨强度公式作为城市雨水排水系统规划和设计的基本依据之一,直接关系到城市排水系统规划及设计建设的合理、高效和经济性。根据我国国家规范《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2014版)规定,在进行城市排水工程规划设计时,排水管网的规划设计排水量应通过由本地气象资料推求的暴雨强度公式进行计算,因此合理编制以本地气象资料为基础的暴雨强度公式是提高城市防灾减灾和防洪排涝能力的现实需要。

摘要：由柔性材料制成的末端软体夹持器依靠结构本身的弹性变形实现对物体的无损抓持,具有自由度高、适应性强的特性,在非结构化环境中具有广阔的应用前景。目前,多数软体夹持器功能单一,适应性差,难以实现对各种形状、尺寸物体的通用抓取。为解决这一问题,通过分析形状尺寸各异物体对软体夹持器结构及性能的要求,结合现有夹持器的优点,设计出一种中间部位能抓取体积较大目标、尖端部位可精确夹持细微物体的通用型气动软体夹持器。基于Yeoh模型建立夹持器变形角度与压力关系数学模型,使用ABAQUS软件对其进行正压和负压仿真,分析出夹持器的弯曲变形情况,得到其极限气压。通过实物的变形实验,得到仿真结果和实验结果相对误差为9.10%,验证了仿真的有效性和变形角度与压力关系数学模型的准确性。

摘要：为了改善软体机器人复杂的结构和繁琐的控制系统,课题组设计了一种气压驱动仿生软体爬行机器人,由3腔道外波纹式软体驱动器和前后卡脚组成。根据驱动器各个气腔内部气压产生不同方向的弯曲变形,实现了爬行机器人前进、转向和抬头等仿蠕虫运动;同时,基于虚功原理和Yeoh模型搭建了非线性数学预测模型。为验证预测模型的准确性,设计了有限元仿真分析和实体样机试验,将所得数据与数学模型预测值进行对比,结果表明非线性数学预测模型具有有效性。本研究提出了结构更简洁、弯曲更灵活、力学性能更好的3腔道仿生软体爬行机器人,建立的数学预测模型能够较为准确地预测3腔道软体驱动器在不同气压下弯曲步幅的大小。