摘要：针对现有多机器人间碰撞检测算法耗时过多的问题,提出上层动态剔除层、中间连杆层、底层3层结构的并行动态包围体层次树碰撞检测算法.首先采用3层结构构建机器人两两间动态包围体层次树;然后依次对上、中、底各层设计并行加速的并行架构,采用OpenMP的3种并行结构实现碰撞检测并行计算.通过6或8个机器人工作站进行实验并分析算法的时间复杂度,结果表明,在相同实验条件下,动态包围体层次树中间连杆层、底层并行处理后碰撞检测效率是原动态包围体层次树的2倍左右,是RAPID的4倍以上;所提出的并行架构能够发挥出动态包围体层次树的层次结构优势,并行计算下的动态包围体层次树算法能有效地提高多机器人间碰撞检测效率.

摘要：为了探明电磁振动式拌浆育秧水稻芽种播种机工作性能的影响规律并获得因素的最优组合,该文对拌浆育秧水稻芽种播种机进行了单因素和多因素播种试验。通过回归分析建立了挡种板开口高度、行走速度、排种盘振动速度和隔振橡胶垫刚度4个因素与播种量和播种合格率的单因素、多因素数学模型,分析了各影响因素及交互作用对播种量和播种合格率的影响规律及机理,进行了参数优化。结果表明,挡种板开口高度小于7mm时,堵种现象较严重;挡种板开口高度和排种盘振动速度大,播种量和播种合格率大,行走速度大,播种量和播种合格率小;小的行走速度与大的排种盘振动速度组合,有利于提高播种合格率。参数的最优组合为挡种板开口高度9.3mm,行走速度50.1mm/s,排种盘振动速度13.1m/s,隔振橡胶垫刚度1248.9N/mm。可靠性为95%的播种合格率总区间为86.72%～93.54%。该文为播种机的优化设计提供依据。

摘要：垂直轴风力发电机中能量分布梯度影响能量收集器的布置。为了探究风轮在转动过程中内部流场能量梯度的变化,采用剪切应力运输k-ω模型和滑移网格技术对风轮内部流场进行数值建模和仿真,在此基础上,引入能量梯度理论探索风轮内部动态流场的能量梯度分布状态,得到风轮内部能量梯度最大值是在方位角180°下风轮内部尾流和涡旋发生位置;对30°60°90°、120°、150°、180°方位角下叶片表面压力进行分析对比得知:叶片前缘区域在风轮旋转前后时刻对比压差变化率最大可达到66.7%,能量收集器布置在该区域可较好地收集耗散的能量。以上研究结果为能量收集技术在风电机上提高能量利用率方面的应用提供了参考。

摘要：针对结冰分裂导线舞动问题,从功能的角度提出了一种舞动振幅的分析方法。导出了舞动振幅经历一个周期增量的表达式。所导出的舞动振幅增量的表达式说明了作用在结冰分裂导线上的气动力的各项在舞动振幅不同阶段的作用。得到的结论是:当舞动的振幅较小时,气动力中常数项与线性项的功是气动力总功中的主要部分;当舞动的振幅为中等时,气动力中常数项与线性项的功与非线性项的功在气动力总功中的比例相近;当舞动的振幅为较大时,气动力中非线性项的功在气动力总功中的比例大于常数项与线性项的功在气动力总功中的比例。

摘要：文中设计一种基于十字型双直梁结构的电容式扭矩传感器。首先对十字型单直梁结构进行力学建模,通过分析影响灵敏度和串扰误差的主要参数,设计出一种能够提高传感器灵敏度的同时不降低抗串扰能力、不增加传感器厚度的十字型双直梁结构;然后对传感器结构参数进行设计,通过有限元仿真验证方案可行性;通过在多电容冗余差动的布置方式输出前对所检测电容值添加比例因子,提高了传感器抗串扰性能;最后,对扭矩传感器进行加工与标定,得到传感器的灵敏度为63.38(CDC/(N·m)),线性度为2.15%FS,迟滞为1.4%FS,串扰误差为1.52%FS。

摘要：针对现有连续轨迹插补算法在加工过程中会出现法向加速度和轨迹误差超限现象,导致加工效率及加工精度低等问题。为此,提出一种基于综合多约束条件(Comprehensive multi-constraints,CMC)和前瞻技术的优化连续轨迹前瞻算法。该算法先用弓高误差和法向加速度作为约束限制圆弧加工的最大进给速度;综合运动矢量关系、系统动力学性能和轨迹段长等约束条件,计算获得最优的轨迹段间衔接点速度;根据速度前瞻控制与非对称S曲线加减速控制实现对轨迹段间衔接进给速度的平滑处理。试验验证结果表明,所提出的前瞻插补算法输出的法向加速度和轨迹误差不超过系统给定的最大值、合速度平滑过渡、运动轴速度不存在突变,且全程范围内插补输出的轨迹误差最大值小于系统给定的最大弓高误差值;在保证加工效率的同时,提高加工平滑性及加工精度。

摘要：差动式平行极板变极距电容式传感器应用广泛,但由于其存在差动电容器极板初始极距不同的问题,导致差动电容值非线性误差增大,影响了其测量精度。首先,基于差动式平行极板变极距电容器的工作原理,分析了误差产生机理;采用最小二乘法建立了误差分析模型,引入差动加权系数构建误差校正表达式,然后,利用线性拟合和残差平方和分析法求解差动加权系数的数值,进而对电容测量数据进行误差校正。仿真分析证明了误差校正方法的准确性和可行性。实验结果表明:使用该误差校正方法的非线性误差为2.79%,与直接差动法的非线性误差9.80%相比,非线性误差降低了71.53%,验证了该误差校正方法的有效性。

摘要：以跳跃性能优异的蝗虫为仿生对象,设计一种新型仿生跳跃机构。针对蝗虫采用的间歇式跳跃机制以及蝗虫后腿结构简单高效的特点,新型机构通过不完全线齿轮传动提供间歇运动,以跳跃执行部分模拟蝗虫后腿跳跃结构,并以弹簧作为储能机构。对跳跃机构进行垂直方向的跳跃运动仿真,并分析跳跃机构中弹簧的弹性系数大小对跳跃能力的影响,结果表明该跳跃机构的设计具有较好的可行性,并有尺寸小、跳跃能力强的特点。

摘要：针对目前康复外骨骼存在结构设计复杂、价格高昂等不足,设计了一种结构简单、价格低廉、可批量定制的新型三自由度上肢康复外骨骼;首先,根据脑卒中患者的康复功能需求分析,设计了一款便携性上肢康复外骨骼,并与国内外主流康复外骨骼的价格进行了对比;其次,基于Denavit-Hartenberg(D-H)参数法建立了连杆坐标系,推导了运动学方程并给出了验证;然后,采用蒙特卡洛法对末端位姿工作空间进行求解,利用仿真软件绘制了工作空间点云图;最后,利用ADAMS对康复外骨骼进行了运动学仿真实验,验证了运动学分析的可靠性。结果表明,上肢康复外骨骼结构设计合理,能够满足上肢运动功能障碍患者的主动康复训练要求。

摘要：为了减少不同配合类型下配合偏差对尺寸链生成的影响,使生成中相关的公差信息能被计算机更好的理解和共享,将本体技术引入到装配尺寸链的自动生成中。首先,通过网络本体语言(OWL)构建装配尺寸链表示模型,根据特征面之间是否有间隙将装配约束类型分成漂移配合和固定配合,将间隙量映射成漂移配合。在此基础上运用OWL断言描述模型中各层的约束关系。然后,构建装配尺寸链本体模型及其推理规则,采用OWL描述其结构化知识,建立相关的类、对象属性和数据属性。其次,对漂移配合类型的装配约束关系进行标记,并进行计量分析,利用SWRL描述推理规则得出偏差影响最小且最短的尺寸链。最后,在建立的本体模型和规则语言的基础上,以滚轮为实例验证了方法的可行性。