摘要：在软体机器人的发展过程中,软体驱动器结构简单化、轻量化设计一直是研究热点。受到象鼻结构与驱动原理的启发,设计了一种基于介电弹性体和多孔PDMS材料的仿生软体驱动器。首先对介电弹性体人工肌肉驱动机理进行了分析,并通过驱动变形实验确定了最大形变参数;然后设计了基于多孔PDMS材料的支撑脊柱结构,并通过压缩实验测试了力学性能;最后,通过将介电弹性体包覆在支撑脊柱外层,形成了具有圆柱结构的仿生软体驱动器。驱动实验结果表明,软体驱动器在电压激励下能够获得大角度(最大42°)连续稳定弯曲变形以及较快的响应速度。

摘要：为了降低铸件变形和残余应力等缺陷对其使用寿命和结构强度的影响,利用振动时效对所设计的45铸钢结构件进行处理,并采用三坐标测量仪对铸件尺寸的4个时间段变化量进行测量,使用钻孔法测量了其残余应力。结果表明,振动时效处理后,平面度变化量平均降低了50.8%,角度变化量平均降低了58.4%,圆柱度变化量平均降低了66.9%,残余应力平均降低了42.5%,明显的提高了铸件尺寸的稳定性和降低了其残余应力。

摘要：为解决有雾环境下由于图像退化造成的视觉SLAM系统的稳定性问题,对含雾连续图像的雾浓度变化特性进行研究,提出一种针对未知雾浓度环境的自适应图像去雾算法。使用自适应PI调节方式调节去雾参数,使用去雾图像中的阻塞点占比表示图像去雾程度,实现对去雾参数的实时校正,保证算法对不同雾浓度环境下图像的去雾效果。实验结果表明,该算法相较于现有去雾算法具有更好的去雾效果,使用该算法作为前端的视觉SLAM系统在雾天环境下具有更好的鲁棒性。

摘要：为解决喷火表演鼻子容易烧伤的问题,运用三维扫描技术进行反求设计,并用3D打印方法制造。首先,使用三维扫描仪获得鼻子部位扫描曲面,运用Meshmixer软件对曲面处理得到鼻子三维数字模型;其次,绘制鼻套设计所需三维模型并与鼻子三维模型进行布尔运算,得到鼻套模具三维模型,将模型数据导出为切片软件可识别的STL文件;然后,设置熔融沉积成型3D打印机参数、添加外部冷却设备,以聚乙烯醇(PVA)为打印耗材,对鼻套模具进行打印;最后,使用硅胶浇注、热水溶模的方法得到一体成型的鼻套模型。结果表明:该方法能够有效应用于鼻套模型的制作,实现三维扫描曲面壳体到模具实体的转化,为类似产品的制造提供了一种方法。

摘要：为研究3D打印镂空结构对型芯压缩强度和铸造冷却温度造成的影响,以圆筒状零件的铸造为例,设计并3D打印了砂型上下模和三种型芯结构,包括实心型芯、无支撑和桁架支撑镂空型芯。进行了镂空型芯、实心型芯的压缩实验和A356铝合金的铸造实验,测量铸造过程中铸件的冷却温度变化。结果表明,所设计的无支撑和桁架支撑镂空型芯抗压强度约为实心型芯的18%和25%,镂空型芯抗压强度可满足铸件铸造要求;无支撑镂空型芯和桁架支撑型芯重量约为实心型芯重量的83%和87%,可减少砂型重量。采用镂空型芯可改变铸件的冷却速度,为调控铸件冷却场的研究奠定了基础。

摘要：在链轨节密封圈沉孔的镗孔加工过程中存在断屑困难以及切屑缠绕刀杆的问题。为了解决切屑缠绕刀杆的问题,从工件材料、结构及刀杆结构等方面对该问题进行分析,设计了一种基于工件间歇进给原理的断屑方法,设计了不同间歇进给次数的加工程序并进行了试验。试验结果表明,当工件的间歇进给次数达到8次及以上时,可解决切屑缠绕刀杆问题。

摘要：为降低陶瓷材料烧结收缩对最终骨支架尺寸精度的影响,提高骨支架的直写成型精度,探究了直写成型制备双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)支架的过程中,生物陶瓷浆料的组分比例以及关键性工艺参数的改变对BCP支架烧结收缩率的影响,总结了其变化规律,并提出了BCP支架烧结收缩率的补偿方法。研究结果表明,在试验范围内,BCP支架烧结收缩率的主要影响因素是支架的设计尺寸和形状,且支架烧结收缩率随设计尺寸的增加而降低。实验还验证了烧结收缩率补偿方法的有效性。

摘要：针对当前河道测流存在的效率和自动化程度较低、测量模式单一等问题,提出了一套基于可编程逻辑控制器(PLC)的河道自动测流机器人系统设计与实现方案。该机器人系统由运动系统、采集系统、人机交互以及远程通信四大模块组成。首先,设计了自动测流机器人系统的硬件结构,实现了自动测流机器人在河流轨道上运动、铅鱼收放等功能。然后,开发了基于PLC的测控系统,设计了PLC梯形图和硬件连接方案,实现了自动测流机器人运动控制。最后,自动测流机器人系统通过RS-485通信协议将多传感器采集的数据传输到操控屏,结合4G远程技术,实现了采集数据和操作指令的远程传输。通过现场模拟的采集测试,该机器人系统可实现自动测流、远程操控、故障自检等功能,并提供多种测量模式,满足河道测流的使用需求。该系统的设计为开展智能化河流数据采集的研究奠定了基础。

摘要：针对智能制造工程专业的实验教学需求,面向笔筒自动化生产开发了智能制造实验教学平台。将数控机床、机器人、智能检测等技术应用到笔筒加工、装配和检测中,融合了加工制造、机构设计、机器人、智能检测、数据通信、软件编程等方面的实验教学内容,构建了多学科交叉的智能制造实验教学平台,为新工科背景下智能制造的多层次、多交叉实验教学奠定了基础。