摘要：以一种3自由度并联柔索驱动机器人为研究对象,研究这种并联柔性系统的控制规律。考虑到运动描述的唯一性及易测性,取约束关节的位置作为广义关节变量,用以描述操作臂的运动状态。在此基础上分析了操作臂的运动学和静力学关系,建立了并联柔性系统的动力学模型。然后,以轨迹控制为目标,分别基于刚性模型和柔性模型设计控制器,并对系统的性能进行分析和仿真。结果表明:基于刚性模型控制器的性能较差,而基于柔性模型的奇异摄动方法则可以获得较好的控制效果。

摘要：针对某小型车式移动机器人实现精确转向的要求,对其转向机构的构型设计与参数优化问题展开了研究。通过综合分析四种不同构型方案的特点,确定了采用一种舵机驱动的双梯形转向机构;推导了该机构的运动学关系式,并以跟踪理想阿克曼转角为优化目标,以布置空间的不干涉条件等作为约束,建立了该机构优化设计的数学模型;借助Matlab优化工具箱进行求解分析,确定了转向机构最终的构型组成与尺寸参数;优化结果表明所设计的转向机构能精确地近似实现理想的阿克曼转角关系。

摘要：提出了一种基于风帆和雪橇的新型极地漫游机器人结构模型,通过风帆的气动力学性能和雪橇的雪地力学特性分析,建立风帆雪橇极地漫游机器人的行驶力学模型,分析机器人的行驶机理.通过进一步的仿真,对机器人的最低行驶条件、航速及行驶范围进行了分析.在理论研究和仿真分析的基础上,进行机器人相关参数设计,研制风帆雪橇极地漫游机器人原理样机.最后通过样机的雪地综合实验,验证了理论研究和仿真分析的结果.

摘要：生物质是一种清洁的可再生能源,生物质快速热解技术对生物质的利用很重要.本文提出将红外加热应用于生物质热解反应.根据生物质及其热解过程中的大分子中间产物的红外光谱图分析确定生物质热解过程中的红外吸收带,选择红外涂料.设计出基于红外加热的生物质热解反应器的炉体结构,应用Ansys Fluent对炉体燃烧室进行燃烧数值模拟,确定了最佳温度场分布.

摘要：针对某逆流萃取串级实验装置的精准操作作业需求,对其中的直角坐标机器人的运动学标定方法展开了研究。采用DH参数法建立了运动学模型,并推导了位置误差模型;根据直角坐标机器人的构型特点,结合球面约束,提出了应用已知姿态平面约束的标定方法,并基于位置误差模型建立了该方法的求解模型;给出了基坐标系和平面姿态的确定方法;采用基于奇异值分解的广义最小二乘法迭代求解;最后借助Matlab对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明了所提出的标定方法有效地提高了机器人的操作精度。

摘要：提高串级萃取试验的自动化程度对提高核工业的劳动生产率以及降低生产成本有着十分重要的意义。在面向串级萃取试验自动化需求的基础上,设计了包括视觉系统和伺服控制两部分的自动串级萃取装置控制系统。视觉系统负责在提取试剂时协调移液器抽取试剂动作和试管上移动作,保证移液器底部尖端与试管的相对位置;伺服控制主要负责工艺流程的顺序执行,并在移液时基于视觉系统获取的液位下降速度调整试管上升速度,不断消除偏差达到移液器探针始终保持在液位以下相对固定的位置处,并且在移液器达到试管底部时停止吸液的目的。实际运行结果表明,该系统具有高可靠性和稳定性,同时又具有良好的可扩展性和可维护性,能满足串级萃取试验作业的实际需要,符合工业应用要求。

摘要：为解决光传输管道清洗机器人需沿管道中心线精确行走的问题,基于沿墙导航的策略对此问题展开了研究。运用反馈线性化方法并基于运动学模型设计了纠偏控制器;针对光传输管道壁面较光滑的特点,提出了一种新的基于双线结构光视觉传感器的机器人位姿精确检测方法,并建立了位姿偏差计算模型。通过所设计的纠偏控制器实时纠正机器人的位姿偏差来实现高精度沿线行走。最后利用样机进行了行走实验,实验结果表明机器人的稳定行走精度达到±2mm,满足应用要求。

摘要：确定合理的布片方式和适当的布片数目，对更有效地控制结构行为有重要意义。这里对参数匹配问题进行了研究，并对两种布片方式的驱动效果进行了比较。然后基于能量有效耗散准则提出了一种驱动器布片数目的估算公式。研究结果表明，对于柔性结构，采用并列布片方式可以取得理想的控制效果。