摘要：针对圆筒型浮式生产储卸油装置(FPSO)运动响应进行优化,提出带有2种新型垂荡抑制结构的圆筒型FPSO,即上扬边锋型圆筒FPSO和锯齿型圆筒FPSO。通过频域分析获得2种新型结构的幅频响应函数,初步对比判断2种新型结构运动性能的优劣,在此基础上,设计新型圆筒FPSO系泊系统并进行时域耦合分析,将计算结果与试验数据进行对比验证,在证实数值模拟准确性的同时分析新型结构的阻尼特性,得到较优的垂荡抑制结构形式。结果显示,所述的锯齿型垂荡抑制结构可有效减小纵荡和纵摇的运动幅值及幅值发生概率,降低纵荡和纵摇运动能量产生,改善整体运动性能。

摘要：针对海底大范围移动考察和定点精细作业的需求,提出一种全海深着陆车.为提高着陆车潜浮运动性能,解决配载参数和潜浮时间问题,设计着陆车配有两级压载铁.基于着陆车潜浮过程动力学和运动学的分析模型,结合配载参数与重心位置函数,利用ICEM和Fluent水动力分析软件对其阻力、升力、纵倾力矩进行计算,采用最小二乘法对其水动力参数进行辨识,最终建立了潜浮运动特性与配载参数的数学模型.通过调整两级压载铁的质量与位置,实现对着陆车潜浮姿态和速度的控制,进而研究其运动性能和优化潜浮过程时间.分析结果显示,当一级压载铁和二级压载铁质量分别为53 kg和50 kg,安装位置分别为0.38 m和0.58 m时,着陆车的最短下潜和上浮时间分别为5.39 h和5.98 h.优化配载参数后的着陆车具有最佳潜浮运动性能,能够以最短时间完成潜浮运动,为海底科考作业提供更多时间.

摘要：为提高弹跳机器人的弹跳性能,解决弹跳机器人姿态调节和弹跳距离的问题,设计一种折叠翼弹跳机器人.通过调节多链弹跳机构的空间开链机构姿态实现对机器人弹跳朝向和起跳角的控制,研究折叠翼的滑翔下落特性增加机器人的弹跳距离.进行了姿态调整仿真和运动轨迹仿真,并在研制的折叠翼弹跳机器人样机上进行了弹跳运动实验.结果该样机显示出较高的弹跳性能.当起跳角度为80?时,弹跳高度约为0.98 m.当起跳角度为60?时,弹跳距离约为3 m,弹跳距离约为对比试验中无折叠翼弹跳机器人的1.7倍,但弹跳高度略低于无折叠翼弹跳机器人.折叠翼弹跳机器人具有良好的弹跳性能,能够完成地面上任何姿态的弹跳运动.

摘要：某固体火箭发动机滚动球窝喷管运动过程中,其接头内部和阴球、阳球及支撑体在滚动体的接触碰撞作用下,运动及受力、变形状态复杂,无法试验测量,是系统结构设计和功能发挥的关键问题。为解决系统运动性能,模拟热试车试验,采用单方程湍流模型计算喷管内流场,得到系统推力;建立系统刚柔耦合多体动力学模型,计算分析系统及接头内部主要构件的运动规律、接触应力及变形。在预研阶段,以检验系统结构设计和运动性能的合理性,同时为机械类固体火箭发动机推力向量控制系统的研制提供更实用和可行的理论分析方法。

摘要：球形移动机器人的特殊结构使之非常适合在缺少人为干预的恶劣环境(如外星球、野外等)中应用,在此类的环境中,机器人的运动性能是决定机器人能否顺利完成预定任务的关键.介绍了BHQ-1G型球形移动机器人的结构,采用几何法和拉格朗日方程建立了该球形移动机器人的模型,并对它的直线运动、爬坡能力、越障、转弯半径等运动性能进行了具体的分析,证明了该设计的可行性并确定了影响该机器人运动性能的参数.该分析结果可用于BHQ-1G机器人的优化设计和样机研制.

摘要：为满足X形汽车吊具多体运动系统的工作性能和安全性能,对其进行数字化设计,建立了三维装配模型,并导入ADAMS软件中构建动力学模型;模拟了常规运行工况和单侧电机故障工况下的运动过程,得到位移、速度和加速度曲线,以及铰孔接触力曲线,确定了铰孔受力最大时X形机构的运动位置;采用有限元分析法对该位置在常规运行工况、单侧电机故障工况和一侧外力干扰工况下的力学性能进行分析。结果表明:X形汽车吊具在各工况下均满足强度和变形要求,进而验证了结构的力学性能,为设计方案的进一步迭代与优化提供参考。

摘要：基于电力系统泛在物联网的发展要求,针对大型油浸式电力变压器传统检测手段的缺点,将水下航行器技术应用于变压器箱体内部检测工作,设计了一款油浸式变压器内部巡检式水下航行器,进行了总体、动力系统和布局与机构设计;进行了运动性能分析仿真;并研制了原理样机,通过水池试验,分析验证了水下航行器的运动性能满足需求。

摘要：采用自主研发的气动多向弯曲柔性关节设计了一种仿生六足机器人。该机器人外形类似蜘蛛,利用腿部柔性关节在气压下的形变进行驱动。针对机器人腿部运动的特点,采用三角步态法,规划了机器人的行进和转弯步态,进行了仿真和实验。依据关节形变机理,建立了机器人运动学模型,确定了本体和足部位置关系,分析了机器人的步距、转角和整体速度,并通过实验加以验证。利用3D运动捕捉系统进行了机器人运动学实验,获得了机器人足部工作空间,分析了在不同气压、步频和负载条件下机器人的运动性能。实验结果表明,按照规划步态,通过气压控制系统协调腿部运动,机器人可实现前进、平移和转弯等功能。该机器人最大运动速度为100 mm/s,可负载能力为0.5 kg。

摘要：设计合理的Mecanum四轮系统能够实现平面上3自由度全方位运动,但不是任意组合的Mecanum四轮系统都能实现全方位运动。为求得Mecanum四轮系统实现全方位运动的条件,分析给出一般结构形式的Mecanum四轮系统的运动学模型。通过解析系统速度逆雅可比矩阵的秩,结合系统的驱动性能和可控性要求,得到Mecanum四轮系统实现全方位运动的条件,即系统满足全方位运动的必要条件是逆雅可比矩阵满秩。对于一个具体的四轮系统,能否实现全方位运动还取决于轮结构参数及系统的结构布局形式。列举出六种具有代表性的四轮结构布局形式,通过对其逆运动学速度雅可比矩阵秩的计算,结合具体结构的分析,优选出四轮全方位运动系统的最佳结构布局形式。

摘要：为开展月壤采样试验,设计了一种可以实现姿态调整的3自由度并联机构,根据机构运动特点,采用修正的KG（Kutzbach-Grübler）公式计算机构的自由度,利用封闭矢量法求解该机构位置逆解,并建立机构速度、加速度和可操作度性能评价指标。提出一种基于速度性能与可操作度性能为目标,采用多目标遗传算法优化机构结构参数,对优化后的结构参数进行分析,得到该机构工作空间、速度性能、奇异性和可操作度性能。研究表明：动平台姿态α、β在-0.35~0.35 rad时,机构速度性能最好;可操作度性能指标均在[4,5]区间范围内,不会产生奇异位形,有较好的可操作性能,验证该机构能够满足月壤采样试验功能要求,对开展月壤采样试验验证具有一定的实用价值。