摘要：为了对一种六足机器人的五自由度并联机械腿进行静力学性能评价和优化设计,提出了一种同时考虑约束力映射关系和驱动力映射关系的腿部机构静力学分析方法,并基于此方法对机械腿进行了优化设计。首先,通过分析腿部机构的驱动、约束映射关系,分别建立了腿部机构的驱动雅可比矩阵和约束雅可比矩阵;应用虚功原理建立了腿部机构的驱动静力传递平衡方程,在定义驱动静力学评价指标的基础上绘制了评价指标分布图,得出了结构参数与驱动静力评价指标之间的关系曲线。然后,采用同样的方法建立了腿部机构的约束静力传递平衡方程,定义了约束静力学性能评价指标,得出了结构参数与约束静力评价指标之间的关系曲线。最后,基于驱动、约束静力学性能评价指标,采用蒙特卡罗法对结构参数进行了优化设计。计算表明,固定平台结构参数a为200mm、运动平台结构参数b为80mm,UPU支链长度l1min、l1max分别为500mm、900mm时,腿部机构的静力学综合性能最好。

摘要：将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域。提出了一种基于(U+UPR)P+UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计。首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递方程;分析了腿部机构的工作空间并绘制了工作空间三维图,定义了工作空间性能评价指标,绘制了结构参数与工作空间性能指标的关系曲线。然后,对腿部机构进行了运动灵活性分析并绘制了雅克比矩阵条件数分布图,定义了运动灵活性评价指标,绘制了结构参数与运动灵活性指标的关系曲线。最后,基于工作空间性能指标和运动灵活性指标,采用蒙特卡罗法进行了结构参数分析,选取了一组性能较好的结构参数并考虑加工和装配工艺性,设计了一种新型3自由度并联机械腿的虚拟样机,为六足步行机器人的进一步研究奠定了基础。

摘要：针对二分半规则曲面细化自适应性不足的缺陷,提出一种新的自适应偶数曲面细化方法,通过在顶点着色器中设计新的顶点调控函数控制顶点偏移,解决边界裂缝问题;并采用参数区域划分子区域的方法,解决函数坐标轴方向不一致引起的浮点误差问题,将细化因子集合从2n扩展到2n形式;利用偶数细化层次递增关系,优化参数几何数据布局,达到层次间顶点和索引双重用.实验分析表明,在同等细化测度下,本文方法细化因子更接近于细化测度,曲面细化过渡更匀称,绘制面片规模由幂指数级降到线性级,绘制性能提高在20%以上,是一种可行有效的硬件网格细化模式扩展.

摘要：轧制规程优化是使轧制过程达到最佳状态的重要保证。综合考虑影响冷连轧轧制过程的多种因素,以等功率裕度和克服划痕为目标函数,建立了轧制规程多目标优化模型,并采用自适应混沌变异蛙跳算法对轧制规程进行优化设计。该算法是在基本蛙跳算法中,加入自适应混沌变异操作,具有较好的寻优精度和收敛速度。对某钢厂1 370mm冷连轧机轧制规程进行优化的结果表明,优化后的规程较好地实现了各机架等功率负荷分配,降低了划痕出现的概率和程度,大大地提高了产品质量,增加了经济效益。

摘要：突破常规非圆齿轮副的节曲线都是非圆形的限制,提出由普通直齿圆柱齿轮和非圆面齿轮组成的传动机构,可实现任意的减变速一体化传动,从而最大限度地简化传统减变速装置的传动结构,节省传动空间,提高传动效率。提出用非圆曲线代替普通面齿轮节圆的设想,根据传动过程中两齿轮节曲线之间进行纯滚动的原理,建立圆柱齿轮的空间节曲线方程,从而揭示正交轴圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动机理;将圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动比分解成减速比和变速比两部分,建立几何参数与两部分传动比的对应关系,可方便地设计任意减变速传动规律。根据齿轮空间啮合原理,建立由标准齿轮插刀包络非圆面齿轮的齿面模型,可为进一步轮齿几何特性分析及强度计算提供理论基础。计算出不同设计参数下非圆面齿轮副的传动比,分析了其独特的传动性能,并利用数字化制造仿真技术模拟标准齿轮插刀加工非圆面齿轮的过程,得到与齿廓数学模型完全吻合的齿面数据,从而验证了新型齿轮的传动机理及齿面模型的正确性。

摘要：为实现无钟高炉布料精准化,提出了一种螺旋布料料面预测与优化控制算法。根据炉料在高炉炉喉内的堆积规律,建立了适用于非接触式料面测量技术的炉喉料面预测模型。在螺旋布料工艺特点研究的基础上,建立了螺旋布料操作优化控制数学模型,并设计了粒子群算法进行模型求解。最后,该模型采用有效容积为2 580 m^3的无钟高炉进行了试验验证,结果表明,采用基于粒子群算法的螺旋布料优化控制模型能够准确地获得期望的炉料分布,充分发挥无钟高炉布料灵活的优势。

摘要：提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞的设计思路,从而使机械臂可以根据任务需求改变自身构型和性能;然后,采用含误差源的闭环矢量回路法,建立了机械臂3-PUPS机构的误差传递模型,并以此为基础,分析了机械臂的各误差源对其运动平台输出误差的影响规律;接着,根据各误差源对机械臂的输出误差影响程度,确定了各主要运动副配合零件的加工精度等级及公差,在此基础上研制出机械臂的实验样机;最后,采用一套高精度的工业机器人标定系统对机械臂的实验样机进行了定位误差测量,实验表明:机械臂的运动平台的位置误差均在0.005~0.038mm之间,姿态误差均在0.010~0.044°之间,位置误差比通用式工业机器人的位置重复定位精度0.05mm略有提高,姿态误差与通用式工业机器人的姿态重复定位精度0.045°相当。

摘要：针对目前基于小波变换的滚动轴承故障诊断系统中故障特征参数依靠人工提取的问题,提出了一种基于小波分析与Hilbert变换的滚动轴承故障特征自动提取新方法。该方法能够在特征频率的一定范围内自动计算出最大包络谱值,实现滚动轴承故障特征参数自动提取。经过对实际滚动轴承实验数据的处理和分析,表明此方法能够准确、快速地提取出滚动轴承的故障特征参数。

摘要：根据踝关节的结构特点以及当前对踝关节康复训练方法的研究,针对传统踝关节康复训练方式单一、训练时间短等问题,提出一种3自由度转动的3-SPS/S踝关节并联康复机器人。该装置可以进行被动康复训练模式、主动康复训练模式以及智能语音康复训练模式,能够满足患者康复后期踝关节康复治疗的要求。首先对3-SPS/S并联机器人进行运动学分析,然后设计系统软件并搭建康复机器人实验平台,最后对3-SPS/S踝关节并联康复机器人进行多次实验,确保系统满足踝关节康复训练要求的基本功能及使用的可靠性和安全性条件,并验证了设计方案的可行性。

摘要：提升机构作为侧装式垃圾车关键部位,尺度综合是产品设计的重要环节.基于位移矩阵法提出了针对连杆提升机构的尺度综合方法,并根据作业要求对液压缸的铰点位置进行了解析综合.通过运动学及力学分析,建立了该机构作业过程中的数学模型,结合算例给出了该尺度参数下机构运动规律及液压缸推力特性,从而验证了综合结果及模型的合理性;给出了进一步研究中相关参数确定的数值依据,同时所建立各参数间映射关系可为该机构的优化提供参考.