摘要：针对固定束重离子治疗室精确放疗需求,设计了一种六自由度医用摆位机器人,提出其机构设计方案,并建立虚拟样机模型。避免利用传统Denavit-Hartenberg(D-H)参数法对机器人进行运动学建模时的缺陷,引入了一种基于李群刚体运动特殊欧式群和旋量理论构建摆位机器人运动学模型的方法;基于所建立的运动学模型,对医用摆位机器人机构件碰撞干涉、工作空间、束流辐照范围进行仿真研究。结果表明:所设计的六自由度医用摆位机器人能满足在连续空间内精确运动和定位的条件,且能很好地满足较大范围内多方向束流辐照的需求。

摘要：为了研究多道次等径角挤压(ECAP)工艺制备超细晶材料,以解决传统ECAP模具存在的飞边和装拆困难等问题,提出了一种对称分模自由套模具的设计方案。该方案是将凹模模芯设计成对称拼块式并通过凹模座进行预紧;凹模座内表面与凹模外表面均采用锥面的设计,当受到挤压时,凹模的闭合会愈来愈紧而不易产生飞边,拆卸时只需将模具倒扣反压即可轻松脱模。同时,基于虚拟设计技术优化了模具的结构和工艺参数,进行了ECAP制样及相关实验的研究。研究结果表明,模具设计方案有效防止飞边产生,实验效果较好。金相显微组织观察表明,随着挤压道次的增加,平均晶粒尺寸逐渐减小。显微硬度分析表明,随着挤压道次的增加,试样的硬度有大幅度的提高。

摘要：为得到曳引机壳符合力学性能的轻量化结构,对某型号曳引机壳进行了拓扑优化设计.基于独立连续映射拓扑优化(ICM)方法和应力云图,设计出两种多孔填充的曳引机壳.通过有限元分析和利用熔融沉积成型制造(FDM)技术,验证了两种方案可达到使用性能方面的要求,实现了曳引机壳轻量化的目的,可为曳引机壳新产品的设计和制造提供参考方案.

摘要：为实现电梯垂直和水平方向自动化运行,提高大跨度建筑内人员的水平移动效率,提出一种升降横移式电梯创新设计和交叉控制策略。开发仿真平台对升降横移式电梯交叉控制策略在上行交通高峰时的运行进行研究。仿真平台采用面向对象的设计思路,使用泊松分布和蒙特卡洛样本实验生成垂直和水平方向客流数据,采用多线程的方式进行仿真。分析结果表明,仿真平台实现了交叉控制策略在预定交通模式下的仿真,交叉控制策略应用于升降横移式电梯具有良好的控制效果,可大幅度地提高乘客水平移动效率。

摘要：以码垛机器人小臂为研究对象,对其进行轻量化结构设计。首先,利用ANSYS Workbench对其进行静力分析和模态分析,得到机器人小臂在最危险工况下的静、动态特性;在此基础上,基于变密度优化方法进行结构拓扑优化,利用Rhino Grasshopper,设计了一种内部填充蜂窝骨架的小臂模型;根据设计后的模型结合经验法,对小臂原模型进行了模型的优化重构,并对优化后的模型进行了强度验证,在满足力学性能的条件下,重量减轻了48.048kg,达到了轻量化的目的。并通过增材制造对机器人小臂模型进行打印,证明了设计方案的可行性,为码垛机器人的设计和加工提供了理论依据。

摘要：针对码垛机器人的轻量化问题,设计了一种面向3D打印的码垛机械手小臂。通过SolidWorks建立机械手小臂原模型,利用ANSYS Workbench对原模型进行静力分析,并在此基础上进行机械手小臂模型的拓扑优化。在以满足机械手小臂力学性能的前提下,结合拓扑优化云图,利用Rhino Grasshopper模块进行机械手小臂中部设计区域的二次重构,设计了3种不同随机点数的镂空Voronoi结构,导入SolidWorks完成机械手小臂的模型重组。通过ANSYS Workbench对优化后的机械手小臂进行静力仿真分析,对比原模型在静力方面不仅满足使用性能要求,且降低了机械手小臂的总体质量。通过3D打印和数字化设计相结合,为机械手小臂新产品提供了一种可行的设计方案,并解决了拓扑优化后的复杂结构难加工的问题,缩短了研发周期,提高了制造效率。

摘要：利用UG对电潜螺杆泵专用减速装置进行了设计,旨在仿真研究专用减速器运动情况,从而获得关键的尺寸参数。采用干涉检查进一步优化专用减速器的三维结构,获得优化设计后的三维装配图。在优化后的专用减速器的结构基础上,完成了专用减速器的运动仿真。研究表明,电潜螺杆泵专用减速器采用了传动比为-18的K-H-V型行星减速器结构。采用UG优化和设计的减速器主要由中心轴、外齿轮、内齿轮、浮盘、端盖、偏心轴、轴承和外壳等组成。该优化设计后的专用减速器能够满足径向尺寸为145 mm和功率为15 k W的要求。