三坐标测量机微纳探头的设计与验证

介绍了国内外测量探头的研究现状;设计了基于簧线和簧片的弹性机构,建立了典型结构:弹性机构的刚度模型,对不同形状的弹性机构进行了仿真验证;介绍了作者团队研制的几种光学传感器及八款三坐标测量机微纳探头,对探头的性能进行了实验验证与测试;对三坐标测量机微纳测量探头的研究和发展趋势进行了总结和展望。     

一种单面瓦楞机新型压力辊机构的振动分析

单面瓦楞机新型压力辊机构工作过程中仍存在较大的振动,为了分析振动的原因并对其改进,建立了压力辊机构系统的振动微分方程,采用广义的Hertz接触理论计算了振动模型中接触刚度和接触阻尼的大小,把压力辊与上瓦楞辊啮合转动时中心距的变化量作为位移激励,分析了压力辊机构的振动特性,求得了振动响应。对机构进行振动测试,对比分析了理论解析与实验测试加速度曲线,并进行频谱分析,验证了模型的准确性。仿真对比了新旧压力辊机构的振动幅值,研究表明新型压力辊机构的减振是有效的,为压力辊机构的进一步优化提供了理论依据。     

微型机构中微力矩及相关参数的测试研究

微型机构中微力矩及相关参数的测试具有力矩微小，测试信号弱的特点。本文好对这些参数测试的一种原理，它包括以应变式传感器测力和力距，以运动模拟系统带动微型机构仿真运动，由计算机典同完成动态测量和其它相关参数的测量。     

单面瓦楞机卡闸机构动力学分析

目的分析单面瓦楞机卡闸机构振动产生的原因并对其进行减振优化。方法对单面瓦楞机的关键机构卡闸机构进行了动力学建模,上下瓦楞辊是变中心距啮合,然后在Ansys中作上下瓦楞辊的模态分析,并对单面瓦楞机进行了振动测试。结果将测试的结果与建立的数学模型、模态分析得到的固有频率对比,得到单面瓦楞机振动的根本原因是在频率为154,217 Hz等处发生共振,最后对卡闸机构进行减振优化,达到了减振效果。结论文中建立的动力学模型和仿真对研究单面瓦楞机振动特性的研究是有效的。     

新型串并联机构的运动学分析

目的 为了使柔性化生产线能够快速对不同产品进行生产,缩短对不同机器进行测量的时间,探究所述机构在工作空间方面作为测量机构的可行性.方法 提出一种具有精度高、测量范围大且同时便于携带的工业机器人测试平台;主体为串并混联机构,该机构分为上部和下部,下部为3SPR并联机构,上部为6SPS并联机构,分析其逆运动学来求出运动学逆解;并通过软件对其工作空间的形状和大小进行仿真.结果 列出了机构的9个运动学逆解公式,获得了工作空间的18个极限位置和30条边界.结论 文中所述机构的工作空间体积大,连续无空洞,形状规则而对称;可作为测试平台.     

火箭弹起始扰动仿真及试验验证

火箭弹起始扰动仿真与测试是进行多管火箭动力学分析的关键.应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭发射动力学仿真系统,数值仿真获得了某多管火箭动力响应、管内运动规律.研制了基于光学杠杆的起始扰动测试系统,并进行了大口径火箭弹起始扰动测试试验,获得了某火箭弹起始扰动测试结果.仿真与试验结果吻合较好,验证了理论、仿真和测试技术的正确性,为控制多管火箭起始扰动,提高射击密集度提供了关键技术支撑.     

包装送纸机构运动学及动力学仿真分析

目的 为了提高包装送纸装置的生产效率,使用一种六杆机构应用于包装送纸装置中,并对它进行运动学及动力学仿真分析,验证它在运动过程中是否满足实际工作要求。方法 使用矢量解析法和分离体法建立该六杆机构的运动学模型和动力学模型,并采用ADAMS仿真软件对该六杆机构进行运动学仿真和动力学仿真。结果 通过对六杆机构进行运动学仿真分析,得到了输出滑块4的位移、速度和加速度曲线,该机构在水平方向的行程为680.26 mm,满足实际工况要求。通过对六杆机构进行动力学仿真分析,得到了六杆机构各铰接点的受力大小和施加在曲柄1上的平衡力矩大小,该机构在送纸行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较小,该机构在送纸完成后的回返行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较大。结论 分析仿真结果后发现该六杆机构在运动过程中满足实际工作要求,能够较好地运用于包装送纸装置中。     

基于Matlab和ADAMS的共轭凸轮下摆式递纸机构的设计

本文根据共轭凸轮下摆式递纸机构的工作原理,选择符合的从动件运动规律进行递纸机构的设计。基于Matlab软件得到了共轭凸轮和开闭牙凸轮的理论轮廓和实际轮廓,以及对共轭凸轮组的安装角进行了计算。运用UG软件对共轭凸轮下摆式递纸机构进行了建模和装配,并运用ADAMS软件对设计的机构进行了运动学仿真,通过运动学仿真验证了机构的可行性。     

基于MATLAB／SimMechanics舵机输出铰链机构的仿真

简要介绍了舵机输出铰链机构的一些基本结构.首先用传统的矩阵方法对输出铰链机构进行运动分析,然后再SimMechanics动态仿真工具对舵机输出铰链机构进行运动分析及进行合理的建模和设置,通过仿真得到执行机构的运动轨迹和运动状态.通过比较得出,采用此仿真方法比传统的方法更形像、生动,而且还可和其他控制模块进行交互设计,从而为设计提供方便.     

配气机构仿真分析及其可靠性研究

以某型发动机配气机构为研究对象,应用现代设计方法实现该机构的运动学仿真分析和多体动力学仿真计算以及可靠性计算,旨在探索各因素对配气机构性能影响的不同程度,以提出相应的优化改进措施。首先,对其进行运动学仿真和动力学仿真分析,并以此为基础引入概率故樟树方法,然后选取自适应重要抽样法对其进行了可靠性分析和灵敏度计算。利用仿真分析与可靠性计算相结合的方法,为发动机各机构的可靠性分析提供了一种通用且有效的工程分析方法。     

一种新型电磁式锁紧机构设计与仿真分析

目的针对产品自动化包装,设计一套新型电磁式锁紧机构,对其性能进行仿真分析。方法使用UG和ADAMS软件,对锁紧机构进行三维建模设计和动力学仿真分析,得到电磁式锁紧机构的运动规律和动力学曲线。结果仿真结果表明:速度每增大5 mm/s,锁紧机构与吸附块的接触力增大15 N左右,吸附块的后退位移增大1.7 mm左右。合理控制锁紧机构的速度可以有效地提高系统的平稳性。结论通过仿真分析得到了系统的运动规律和动力学曲线,验证了电磁式锁紧机构的可行性,ADAMS可以准确预测复杂机构的运动规律。     

动目标射频仿真测试的应用研究与分析

详细阐述了阵列天线收发系统测试应用的动目标射频仿真模拟原理,以阵列天线收发系统的典型设备干涉仪接收机和相控阵干扰机的测试为例,介绍了动目标射频仿真应用测试系统的构建方案,同时对多个辐射元射频仿真模拟的近场效应误差对测试造成的影响进行仿真分析,得出阵列天线收发系统的射频仿真测试应用限制条件。     

电能表嵌入式软件半仿真测试系统设计

电子式电能表嵌入式软件测试依赖目标机和外部交互设备,运行环境与测试环境相适应问题是嵌入式软件仿真测试的技术难题.在研究了嵌入式软件仿真技术的基础上,提出了一种电子式电能表嵌入式软件半仿真测试的方法,构建了仿真测试环境,以实现对被测系统中嵌入式软件的动态测试.同时,还对其中的计算机仿真系统模拟外部交互设备、仿真测试环境工作模型进行了分析说明,通过对电子式电能表测试,验证该方法能较好地满足电子式电能表嵌入式软件测试.     

结合MATLAB仿真的可视化包装机械创新设计

机构设计是包装机械产品创新设计的重要环节,介绍了应用Solidworks三维机械设计软件和MATLAB的仿真进行机构设计的过程,在设计阶段,借助于Solidworks可视化模型,可以对机构的装配干涉和运动干涉检验作出检验,在此基础上,根据机构的几何特征和物理特征,由MATLAB仿真可进行机构的运动学和动力学分析.实例应用表明,Solidworks的三维表现和MATLAB仿真,做到了直观显示与复杂计算的统一,不失为一种好的设计方法.     

空间非对称全柔性三平移并联机器人机构性能分析

运用型综合单开链理论对新型非对称全柔性机器人机构的型进行了分析综合,并通过ADAMS软件进行了运动输出类型的验证;对该机构的运动学的位置正解进行了理论分析,得出机构运动的位置正解方程,对理论分析的结果也进行了仿真模拟;型综合与仿真结果证明机器人机构仅能实现三维的平动;位置正解理论分析与运动学仿真结果显示机构具有良好的运动解耦特性.为全柔性并联机器人机构的运动控制的易操作性打下坚实的理论基础.     

一种矿车超速感应机构的键合图建模与仿真研究

基于键合图理论,建立一种矿车超速感应机构的键合图模型.在20-sim仿真软件环境下,建立混合仿真模型,进行动力学仿真,得到超速感应机构的滑芯位移曲线图和转动角速度曲线图.仿真结果表明超速感应机构的滑芯能够在临界速度下甩出足够的长度以触发后续的制动装置,验证了超速感应机构设计合理.研究工作为机构的动态设计与分析提供了一种可借鉴的新方法.     

3-UPU柔顺并联机构构型拓扑优化设计与实验测试

目的为了设计出具有x,y和z方向纯平动的微纳级精密定位装置。方法首先,运用旋量与逆螺旋理验证所设计的传统3-UPU并联机构运动特性;采用封闭矢量映射原理构建3-UPU并联机构的微分Jacobian,实现各关节与动平台的空间映射关系。然后,定义优化问题的目标函数为结构刚度,约束函数为体积比,运动特性条件为微分Jacobian构造3-UPU柔顺并联机构的SIMP模型,并运用优化算法计算。最后,基于Ossmooth对优化构型进行CAD模型的提取,完成运动特性的力学仿真分析,此外,通过3D打印制造处理后的CAD模型,并完成运动特性的实验测试。结果仿真可得,优化后的构型柔度值从58.324 mm/N下降到25.993 mm/N;一阶固有频率从964.64 Hz提高到1362.26 Hz;沿x,y和z方向的微运动特性分别达到2.488,6.512,9.185μm;3-UPU柔顺并联机构优化构型的微运动特性与理论解处于同一微米级,并运用实验测试进行了验证。结论拓扑优化设计的构型具有微米级运动特性和微米定位精度,实验测试结果验证了该优化技术的可行性。     

水下机器人测试及相关机构介绍

为探讨水下机器人在设计制造完成后开展相应测试、试验的现状,对水下机器人测试、试验方法的主要内容,国内水下机器人主要测试机构现状,国外水下机器人主要测试机构现状三方面进行了论述。水下机器人测试的主要内容包括整机总成测试、螺旋桨推进器测试、机械手性能测试等几块。通过介绍国内外水下机器人测试的主要机构,表明我国目前已有部分机构具备相应的测试能力,也有机构成立了专门的水下机器人测试中心。与国外水下机器人测试机构相比,除个别以外,国内的水下机器人测试系统一般较为大型,部分和船舶共用一套系统,而国外的测试系统更具有针对性,专业性也更高。整体来说,目前国内水下机器人测试系统基本都能满足相应的测试要求,并不断地向国际先进水平靠拢。     

某大型超静定框架的动态应力测试与有限元分析

对于在多载荷场下工作的大型、复杂钢结构设备,由于其自重及多种载荷的影响,边界条件比较复杂,采用单一的试验测试技术手段或仿真计算手段都很难精确地获得其真实应力状态.采用应变电测方法和有限元仿真计算方法相结合,对某厂大型的超静定平移框架的本体钢结构应力分布及载荷分布进行了综合的分析,利用测试数据结果对有限元建模的边界条件进行了优化,利用有限元计算结果对测试结果进行了修正.测试及计算分析结果表明,采取实验测试和仿真计算相结合的技术手段,能够弥补单纯试验测试技术和计算技术的不足,充分发挥了实验测试技术和仿真计算技术的优点,提高了分析的精度.是全面掌握大型超静定框架类结构应力状态的有效的方法.     

面向光纤作业的精密并联机器人系统研制

研制出了面向光纤作业的精密并联机器人,它是一种六自由度、高精度的新型定位系统。介绍了该机器人结构的设计特点、工作原理及由伺服电机控制的半闭环控制系统,并给出了该机构的控制方法。同时还设计了一种新型虎克铰链,它能有效地减小因接触变形而产生的误差。另外由于借助了DSP技术,很好地解决了机构运动学反解的实时计算问题。最后给出了在不同姿态下,并联机器人工作空间边界的仿真图及机构重复度测试的结果。仿真和实验结果表明,该精密并联机器人具有工作空间大、系统控制精度高、机构重复精度高等优点。