摘要：针对老年人腿部无力等问题,研制了一种辅助老年人行动的腿部骨骼。文中介绍了装置的结构组成,剖析了装置的运动机理。通过SolidWorks三维软件对传动部件进行了结构设计,并对控制部分进行了研究,制作了装置实物模型,试验结果表明:该装置辅助人抬腿所需时间约1.72 s,坐起所需时间约6.0 s,上一层楼所需时间约73.7 s,解决了老年人因腿部无力而影响行走的问题,为智能腿部外骨骼的进一步研究奠定了基础。

摘要：针对训练场中球类回收困难的问题,以回收高尔夫球为例,文中设计了一款基于全局定位的球类回收机器人。利用SolidWorks对机器人进行了三维建模,机器人主要由主体结构、底盘、运动机构、收球机构、射球机构、控制机构、上位机等组成。阐述了机器人的工作原理,对运动控制部分进行了设计,阐述了机器人电控系统的控制逻辑,制作了实物样机,机器人尺寸为400 mm×400 mm×250 mm。经试验测试表明:以1块7 m×14 m的场地为例,机器人收取20颗高尔夫球平均用时184.5 s,收取1颗球所需时间为3.25 s,相较于人工收球来说,工作效率大大提高。该机器人的设计解决了球类回收困难的问题,大大降低了球类回收的成本,为此类装置的设计提出了有效的解决方案。

摘要：针对现有的单方向旋转搅拌结构存在效率较低等问题,设计并提出了一种基于直升机共轴双旋翼完成双向旋转搅拌结构,分析了结构的运动机理。利用ANSYS Fluent流体仿真软件对搅拌结构进行了运动仿真分析,结果表明:无来流影响时,升力最大可以提升83%左右,且具有良好的稳定性;当双旋翼提供与单旋翼相同的流速和升力时,双旋翼的转速明显更低,在一定程度上降低噪声,该结构完全实现了共轴双向旋转的效果,为家用及工业用等多种搅拌结构领域的整体升级提出了新的方案。

摘要：针对水下机器人螺旋桨推进器体积大、容易被雷达探测和水草缠绕,而传统式仿生鱼推进效率低等问题,设计了一种基于海扁虫柔性侧鳍波动的仿生鱼。利用蓝牙与仿生鱼连接,实现了遥控器和手机两种方式控制仿生鱼左右转向、上浮下沉、实时观测等功能。通过SolidWorks软件对装置进行了三维建模和仿真分析,结果显示:在仿生鱼使用过程中,万向节联轴器最大应力远远小于屈服应力,且无应力集中现象,满足使用要求。制作了装置模型实物,进行了试验测试,结果表明:实物模型尺寸为103 mm×460 mm×831.6 mm,选用GM25电机,左右转向时间需要约5.50 s,鱼身弯曲时间约1.15 s即可完成,上浮下沉0.2 m时间约8.19 s。装置环游2 m×3.2 m水池完成时间约为67.63 s。装置在各项试验测试过程中运行稳定,无卡顿现象。该装置提高了仿生鱼的推进效率,为新型仿生鱼的设计提供了依据。

摘要：针对地震灾后人员较难对环境进行探测问题,设计了一种仿生足式探测机器人。分析了工作机理,利用SolidWorks进行结构设计,制作了实物样机,并进行了试验测试。结果表明:探测机器人闭合时尺寸为300 mm×200 mm×150mm,选用MG90舵机和JGY蜗轮蜗杆减速马达,机器人直行速度为173.08 mm/s,转动速度为0.24 rad/s,完全可以实现在复杂地面直行和转向、重心调整、翻身及假寐等功能,装置运行平稳,无卡顿现象,为救援探测机器人设计奠定了基础。

摘要：新工科建设是国家对各高校提出的新改革战略计划,创新型人才培养是各高校改革的方向,学生自主创新设计开放式实验对培养本科生科研创新能力与创新思维起着重要作用。文章总结分析了目前实验教学中存在的问题,提出了学生自主创新设计开放式实验教学新模式,构建了开放式学生创新设计实验教学机制。实践证明:开放式创新实验室实现了学生自主创新设计,提高了学生创新能力和实践操作能力,为开放式创新设计实验教学研究改革奠定了基础。

摘要：针对坐轮椅的残障人士使用无障碍通道存在自主使用困难、不安全、不便捷,但设置升降台占用较多额外空间的问题,设计了一种不占用空间的残障人群智能安全升降楼梯。装置通过压力传感模块检测区域内压强大小和按键操作,实现楼梯和护板自主升降及语音播报等功能。通过SolidWorks软件对装置进行了三维建模和仿真分析,结果显示:在智能楼梯使用过程中,最大应力远远小于屈服应力,且无压溃现象,满足使用要求。对装置进行了仿真测试,结果表明:模型尺寸为600 mm×800 mm×1200 mm,以体质量为60 kg的普通成年人和质量为22 kg的轮椅为例,楼梯空载时上升或下降时间需要约9.05 s,负载时需要约13.56 s,护板上升或下降时间需要约3.87 s。装置在试验测试过程中运行平稳,无卡顿现象。该装置提高了空间的使用率,解决了残障人士自主出行的安全性和便捷性问题,为此类装置的设计提出了有效解决方案,具有很好的市场价值。

摘要：针对目前市面上大型机器人云台产品较少,且创新不足的问题,提出一种大型机器人云台结构设计方案。利用SolidWorks对云台进行了结构设计,对云台自锁状态下的电磁铁吸力进行了计算研究,采用Simulation对云台齿轮进行仿真分析,结果表明:云台能够在电机的驱动下稳定工作,并且自锁装置满足设计需求。制作了实物样机,云台大小为490 mm×500 mm×370 mm,其整体框架采用6060铝合金,质量约为10.2 kg。经试验测试结果表明:云台正常转速在11~13 r/min,最大转速15 r/min,与理论分析结果相吻合;云台采用双电机驱动,携带自锁机构,在满足机器人灵活工作的需求下增加其稳定性,为未来大型机器人云台的发展提供参考借鉴。

摘要：针对压电振动输送装置中压电振子的固定方式,提出一种实用的新支撑方式即橡胶弹性支撑。利用有限元软件分析了橡胶弹性支撑对两种压电振子振动模态及其固有频率的影响,并进行了实验测试。数值分析与实验结果基本吻合。研究结果表明,橡胶片厚度大于一定值时,压电振子的弯曲固有频率与无支撑的同阶固有频率的偏差很小。压电振子橡胶弹性支撑位置对振子的固有频率影响很小,支撑位置可不作压电振动输送装置的动态设计变量。

摘要：针对传统大型植树设备只能完成种树中的某一环节的问题,设计了一款小型类六棱柱形旋转种树小车。介绍了装置的结构组成,剖析了装置的运动机理。运用SolidWorks三维软件对装置的结构进行了设计。对电控部分进行了研究,制作了装置模型样机,尺寸为520 mm×475 mm×525 mm。试验测试结果表明:该装置完成一棵树的种植需要时间约5.36 s,完成区域10 m×10 m的土地种植需要时间约67.1 s。装置完全实现了自动运树、挖坑、下树、填坑和浇水等功能,为树木自动种植领域的研究奠定了基础。