摘要：提出了基于改进的蜣螂优化算法的并联机器人时间最优轨迹优化方法。对Delta并联机器人进行运动学逆解分析,基于NURBS曲线对并联机器人轨迹进行规划,使用改进的蜣螂优化算法对并联机器人轨迹进行优化,设置关键路径点并通过并联机器人运动学逆解模型求出各路径点对应的关节角度。模拟实验结果表明,与蜣螂优化算法相比,改进的蜣螂优化算法能够提升并联机器人的运动效率,缩短并联机器人的运动时间。

摘要：针对传统机械仿人手结构复杂、成本高、触觉感知能力差等问题,设计一种基于电磁动滑轮驱动的仿人手。通过双级驱动钢丝绳与电磁动滑轮十字垂直交叉方式,实现一个驱动电机对5根手指6个自由度的独立驱动控制。通过手指双关节与十字动滑轮串行绕线的连接方式,使每个手指关节具有驱动的相对独立性,提升了手指对物体外形被动适应能力。研制弹性光感装置并内置于手指关节和手掌结构中以提供相应复位力,通过对其负载和弯曲特性的研究建立光强与转角和负载力的数学模型,实现对手指压力和关节转角检测,并对样机进行了性能测试,可实现对常见物品的抓取。

摘要：仿生超疏水材料在自清洁、防雾抗冰、油水分离、集水等领域有着重要应用;而在不同疏水状态之间的转换将大大促进仿生超疏水材料在智能技术领域的应用。利用软印刷技术将玫瑰花表面微观结构转印到聚氨酯弹性体PU膜表面,利用机械应力实现表面微结构的动态实时调控,实现了表面微观结构在各向同性与各向异性之间的可逆转换;利用毛细管投影传感技术(MPCP)定量表征了水滴在仿生PU膜表面的摩擦力,详细讨论了PU膜在不同拉伸状态下拉伸量、拉伸方向以及液滴体积和移动速度对液固界面摩擦力的影响。结果表明,仿玫瑰花PU膜的静态接触角和滚动角均非常接近新鲜玫瑰花,保留了玫瑰花的超疏水、高黏附和各向同性的性质。样品拉伸后,表面微结构沿着拉伸方向(D_(S))和垂直方向(D_(V))表现为各向异性,但接触角和滚动角在两个方向无明显区别。但液滴在D_(S)和D_(V)方向的摩擦力大小不同,且对水滴体积具有不同的依赖性,呈现明显的各向异性。随着样品延伸率的增大,水滴在PU膜表面的静摩擦力(F_(S))和动摩擦力(F_(K))明显增大,而增强的幅度同样对方向具有一定的依赖性。沿着D_(S)方向,只有当液滴的移动速度高于1.55 mm/s时,摩擦阻力随着移动速度的增加而减小;而在D_(V)方向,摩擦阻力随着移动速度的增加而减小。本文利用机械应力实现了高黏附超疏水表面液固界面摩擦力在各向同性和各向异性两个状态之间的转变以及液固界面摩擦的调控,为智能润湿性表面的设计、表征和应用提供了新思路。

摘要：为了减少汽车异形不锈钢板件在冲压过程中的模具磨损,应用CAE分析软件Deform-3D对板料冲压过程进行数值模拟,并基于响应面法,以凸、凹模的磨损深度为优化目标,对冲压工艺参数进行优化。采用Box-Behnken设计冲压试验组,并结合Archard模型,建立了压边力、冲压速度、冲压间隙与评价参数之间的响应面模型,得到了各工艺参数对模具磨损的影响规律,综合分析后,确定了最优冲压工艺参数组合为:压边力为375 kN、冲压速度为78.5 mm·s^(-1)、冲压间隙为2.17 mm。同时,根据最大磨损深度结果对冲压模具的寿命进行了预测,最终经过冲压实践证明,采用最优冲压工艺参数组合,冲压模具的实际寿命为3721件,与预测结果的一致性较好,模具寿命得到大幅提升。

摘要：针对传统掘进机截割部液压系统控制自由度低、背压高、灵活性差等问题,采用负载口独立控制技术对截割部升降油缸进行控制,实现升降油缸压力、速度独立控制。介绍截割部升降油缸负载口独立控制液压系统设计思路,提出了基于升降油缸2种工作状态的独立控制策略;其次,利用AMESim和MATLAB软件搭建了截割部机械-液压-控制联合仿真模型,通过对升降油缸伸出和缩回过程的阶跃控制仿真、正弦控制仿真以及工况切换控制仿真,验证了升降油缸负载口独立控制液压系统及其控制策略的有效性。

摘要：随着汽车工业的快速发展,轿车的内饰造型设计成为了当前设计领域较关注的内容。设计了轿车内饰三维造型方案,通过对不同功能、形态、色彩等方面的对比,从人因工程的角度出发,对后排中控、副仪表板、轿车前门内饰板、后门内饰板、前座椅、后座椅进行了方案分析和评价,并对轿车内饰材质进行了选择和渲染。对于轿车内饰造型的进一步现代化、人性化改进设计具有一定的意义。

摘要：柔顺机构是利用机构中柔性构件的自身变形来实现运动、力和能量的传递和转换的一种新型机构,是机构学研究领域的前沿课题之一。以柔顺机构中的柔顺杆为研究对象,基于2R伪刚体模型(Pseudo-rigid-body model,PRBM)提出末端受不同载荷形式(力矩或垂直力)作用下的动力学新模型,分析其动能和变形能,应用拉格朗日方程推导其动力学方程。通过与1R伪刚体动力学模型(Pseudo-rigid-body dynamic model,PRBDM)对比,从方程特征、响应曲线等方面分析各动力学模型的特点,从而展示基于2R伪刚体模型的动力学模型优越性,并以平行导向柔顺机构为例验证了模型的有效性。分析结果表明,基于2R伪刚体模型的动力学模型不仅可以反映柔顺杆整体大范围变形状况,而且描述出杆件内部局部变形状况,可以更真实地体现柔顺机构的动力学特性,更加适合于柔顺机构的动力学分析与设计。*

摘要：为了解决某型1200 t液压拉拔机主机框架材料成本高的问题,以拉拔机主机框架为研究对象,根据其结构特点,运用多目标遗传算法(MOGA)对其进行轻量化设计。利用Workbench对主机框架整体进行静力学结构分析,分析主机框架的最大等效应力。基于以上分析,在满足主机框架强度的情况下,对关键设计尺寸进行优化取值,选择一组最优设计点,并对优化后的主机框架重新进行静力学分析。结果表明:优化后的主机框架最大等效应力为191.86 MPa,可以满足实际使用工况要求,质量减少了39.6%,有效地减少了主机框架质量、降低了材料成本。

摘要：踝关节损伤是人体损伤常见形式,踝关节康复治疗受到越来越多的关注与研究。混联机构用于踝关节损伤后康复运动中,可有效提高康复机械装置康复效果。在对人体踝关节的结构特征和运动形式解析的基础上,提出一种4自由度的(2-UPU-PU)&R混联式康复机构。利用修正的K-G公式分析脚踝康复机构的自由度,基于闭环矢量法求解了机构的位置逆解,采用搜索法求解机构的工作空间,设计位置及速度输出受限控制系统,验证所设计机构能满足康复需求,保障使用安全性,为后续控制系统设计提供理论指导。

摘要：为了动态补偿反重力铸造过程的金属液面压力,利用专家-模糊PID控制器设计了适用于铸造工艺的分段压力控制系统。该系统硬件以S7-300 PLC为核心,在现场搭建了专家-模糊PID反重力铸造控制网络,设计算法控制器和应用程序,实现了在线整定和控制铸造过程的金属液面压力波动。测试结果表明,该系统能根据初始工况切换控制算法,减小铸造过程金属液面的压力波动,实现对铸件成型工艺的精确、稳定控制。