摘要：由于深海高压环境的特殊性,设计3种无人潜航器电池舱方案,并对其使用性能进行对比。基于Ansys Workbench对3种方案电池舱在4 MPa的工况下进行有限元仿真分析,选取最优设计方案,并利用水静压试验对电池舱体进行可靠性验证。研究结果表明:对于端盖内测加强筋高度和端盖高度不一致的结构特点,采用端盖高度由边缘向圆心位置递减的设计方案,既能够减轻舱体的重量,又能够有效地降低舱体承受的最大应力;在水静压为4 MPa的工况下,电池舱体的最大应力值为206.82 MPa,最大变形量为0.71679 mm。在4 MPa的水静压试验后,舱体外观无损坏,此电池舱体的可靠性满足实际需求。对电池舱的有限元分析和水静压试验,为水下耐压舱体设计提供了一种新的设计方法。

摘要：给出一种仿生机器鱼S形起动的控制方法.结合北美狗鱼S形起动的形态特征及水动力学知识,建立了多关节链式结构仿生机器鱼的S形起动模型.整个过程设计为两个阶段:1)弯曲阶段:以转向速度最大化为目标.在鱼体S形变保证重心稳定平移的前提下,增大较长转向力臂处的转向力矩,提高转向速度,使鱼体迅速转向目标方向.2)伸展阶段:以增大前推力为目标.始终保持部分将要伸展的鱼体垂直前进方向,以L形滑动方式打开鱼体.同时,为保证转向精度,采用模糊控制调节已展开鱼体关节的小角度转动,实时纠正鱼体展开所引起的游动方向偏离.在S形起动末期,采用变幅值–频率的中枢模式发生器(Central pattern generator,CPG)实现向稳态游动方式的过渡:前期为保证游动方向及获取较大推进力,采用小幅值–高频率的CPG信号,后期则进入大幅值–低频率的稳态游动.最终,采用四关节仿生机器鱼验证了该方法的有效性,实现了峰值转速为318.08±9.20/s、转向误差为1.03±0.48的较好结果,对提升水下游动机器人的机动性能具有指导意义.

摘要：针对凸轮加工时依靠的测量数据存在误差及凸轮磨损后轮廓曲线损坏变形的情况,提出一种利用共轭凸轮主凸轮的有限测量点对其进行光顺处理和反求副凸轮的方法,并通过Mat Lab开发了共轭凸轮的光顺和反求软件。利用二阶连续可导的三次样条函数对测量的型值点拟合,得到具有一定曲率要求的凸轮廓线。通过共轭几何关系,进一步求解副凸轮轮廓线。借助UG智能点跟踪及运动仿真得到凸轮从动件的运动规律。为改善从动件运动规律,应用修正梯形加速度规律对从动件运动进行设计,用反转法和包络公式得到共轭凸轮轮廓。经验证,反求凸轮可满足引纬要求,为引纬机构凸轮设计提供参考。