摘要：对于使用斯特林发动机的第5代非核动力潜艇,研究了不同排水量下的潜艇设计方案,得到了水下最大航速、水下经济航速、水下低噪声航速、水下不间断续航力、斯特林发动机需求功率等主要技战术性能指标之间的关系,并对不同水下排水量的潜艇设计方案进行了比较。本文对于使用斯特林发动机用于第5代非核动力潜艇设计具有参考价值。

摘要：潜艇电化学发电机装置硼氢化钠水解制氢系统涉及到复杂的物理化学现象,对制氢过程的气泡形成、生长、浮升、融合、脱离等两相流动现象进行了研究。研究结果可作为潜艇电化学发电机装置硼氢化钠水解制氢系统的产氢过程稳定性、制氢器设计和运行优化、产氢过程的噪声控制等研究的基础。

摘要：提出了斯特林发动机以其在潜艇AIP装置上的综合性能优势,将是第5代非核动力潜艇动力装置的首要选择。以德国U-212级潜艇为设计原型,对使用斯特林发动机的第5代非核动力潜艇进行初步设计,通过估算,得到了潜艇动力装置功率与潜艇排水量、航速之间的关系,给出了在不同潜艇排水量下的动力装置需求功率、最大水下航速、经济航速、续航力等技战术参数。

摘要：对于外热源式AIP装置无气体产生燃料的Mg粉,使用CO2输送气体的气固两相流输送特性进行了研究。采用Fluent软件进行数值计算,得到了CO2输送气流速度对Mg体积含气率和气固两相混合物输送阻力特性的影响规律。本研究可为"Mg+CO2"气固两相系统输送系统的设计提供依据。

摘要：自主对接是实现机器人自重构的关键技术。基于新型自重构模块化机器人M2SBot的结构,设计了独特的正弦加速度槽凸轮式对接锁紧机构,可实现可靠连接。同时提出一种新的三维空间对接算法,将基于罗德里格矩阵的公共点法与爬山搜索算法相结合,扩大了两个待接面间空间偏移角的搜索范围。该算法利用红外线传感器计算两模块间的相对位姿偏差,通过逐步调整各个偏移量实现对接。最后分析了整个过程的对接策略。仿真结果表明,该锁紧机构和对接算法可以有效地实现模块间的对接。

摘要：设计了一种新型同构链式自重构模块化机器人M2SBot,它具备灵活的移动性和丰富的装配方式。针对传统构型表达方法不能准确的表达链式模块化机器人的空间构型问题,创新提出了空间装配矩阵SAM表示方法,它可以涵盖模块完整空间构型信息,实现空间构型与表达的一一对应关系,借助链式模块装配深度优先搜索算法,可获得模块各连接面装配信息CAN。针对链式模块化机器人空间自主变形问题,提出了一种新的空间变形线重构策略,该策略采用了分布式深度匹配方法,可以最大限度排除公共拓扑结构,缩小重构规划区域,极大的提高了重构效率。考虑到模块自由度对机器人支链运动的限制,借助工作空间分析,判断重构策略的可行性。最后给出一个十模块自重构机器人的仿真实例,证明空间变形线策略的有效性。

摘要：为了完整描述自重构机器人整体结构的拓扑关系,提出了一种新的拓扑空间连接矩阵SCM。该矩阵通过模块间的连接状态以及单个模块的内架转角信息,能够自动识别系统中的运动支链并生成对应的运动学方程,为重构策略提供理论支撑。然后,根据单元模块的运动特点和主、被动连接面间的连接限制,文章结合SCM提出了一种无编号的分布式重构策略。将SCM与该重构策略相结合,可实现构型间的重构变换。最后,通过仿真实验,验证了该分布式重构策略的有效性。

摘要：介绍了一种新型自重构机器人系统,研究了基于旋量理论的自重构机器人正、逆运动学算法。在分析M2SBot机器人模块拓扑结构的基础上,建立描述自重构机器人拓扑构型的三元组矩阵;利用拓扑结构信息和模块坐标系间的齐次变换,获得各个模块的运动旋量并自动生成自重构机器人正运动学方程。采用遗传算法求运动学的逆解,在传统遗传算法的基础上提出了"移民"策略和局部优化的改进方案。最后,以双支链构型为例,给出了正运动学方程自动生成的具体步骤,并在MATLAB平台上进行逆运动学仿真,验证了改进遗传算法的有效性。