机床在线防碰撞系统中的碰撞器设计与应用研究

针对机床碰撞检测系统中的碰撞器的设计与实现,提出一种采用层次包围体结构的碰撞器模块设计方案.对碰撞器设计中的基本图元测试、模型参数、层次包围体等进行了分析,给出了基本图元之间测试算法及碰撞器结构设计方法.对AABB碰撞器(AABBCollider)进行了设计,并将其应用于三角形面片组成的模型之间的碰撞检测.     

矿车与柔性车挡碰撞过程仿真分析

多盘摩擦吸能器与柔性车挡联动,可以有效地将矿车的动能转化为摩擦热。钢丝绳是多盘吸能器的重要组成部分,其受力是多盘吸能器设计的重要参数。为了准确分析钢丝绳受力的变化规律,建立了相应的非线性仿真模型,从而分析了矿车与柔性车挡之间的碰撞规律。     

RADIOSS整车碰撞模型转换方法及其应用

整车被动安全性研究是汽车研发领域中的重点,工程实际中经常遇到不同软件有限元模型之间的转化问题。根据实际工程的应用情况,详细的介绍了上海汽车某轿车整车碰撞模型从LS-DYNA格式转化为RADIOSS格式的具体应用方法,并最终将使用RADIOSS显式求解器对整车碰撞各工况的仿真分析计算结果与整车试验测试数据进行比较分析。从对比结果可以看出,采用RADIOSS显式求解器得到的整车碰撞仿真结果与试验结果吻合较好,计算精度较高,从而验证了新转化的RADIOSS模型的有效性,并进一步验证了模型的转化方法的可行性和合理性。同时,文中所介绍的模型转换方法和流程,可为各领域类似的模型转换工作提供一定的指导作用,具有重要的工程应用价值。     

测量电离效率函数的电子碰撞谱仪

研究原子或分子在电子碰撞下的电离效率函数,是电子碰撞能谱的另一个分支.本文介绍一种尚处在实验室阶段的测量电离效率函数的电子碰撞谱仪,着重介绍了关键部件电子单色器和碰撞室,并给出典型谱图.     

基于六维力传感器的机器人末端执行器碰撞位置检测方法

末端执行器的碰撞位置检测是机器人力觉感知的重要组成部分,也是机器人与外界环境交互不可或缺的功能.仅依靠碰撞力和力矩数据求解碰撞位置的难点在于多解问题,需要借助额外的约束条件来求解唯一解.现有的方法大多采用几何约束条件,其缺点在于无法应用于非结构化的环境和无法应对碰撞物体的形变.为了弥补这一缺陷,本文建立了一种动态力学数据自约束碰撞定位模型,依靠时间轴上的多组力和力矩数据互为约束条件,并建立了最小误差搜索策略来求得最优解.与传统方法相比,改进算法不需要再依赖于碰撞物体表面的几何信息,大大增强了其实用性,扩展了应用范围,并提高了位置检测的精度和鲁棒性.实验结果证明,改进的算法在碰撞表面几何模型未知,或发生变形时均发挥作用,优于传统方法.     

平头汽车碰撞吸能器的结构设计与试验

为平头汽车设计的碰撞吸能装置由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成，对核心部件纵向吸能器的两种结构设计方案进行了实物碰撞试验。通过分析碰撞试验取得的影像及加速度曲线等数据，掌握了纵向吸能器的有关技术参数。试验表明：由于特殊的结构设计，在发生碰撞时，内部填充阻尼材料的吸能器能够有效吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间。     

40%重叠可变形壁障碰撞与100%正面刚性壁碰撞探究

针对正面40%重叠可变形壁障碰撞法规(GB/T 20913-2007《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》)和试验方法进行研究,并将其与100%正面刚性壁障碰撞(GB 11551-2014《汽车正面碰撞的乘员保护》)做比较性分析。从假人伤害指数、车身变形量、碰撞后运动形式比较其不同的伤害机制,并得出结论:两种正面碰撞方法在都能检验汽车安全性的同时存在差异,不可相互取代。     

25%小偏置碰撞策略及测试评估研究

随着汽车事故的增加,且小重叠碰撞事故死亡率居高不下,小偏置碰撞试验逐渐成为焦点。基于IIHS公布的最新车辆碰撞试验结果,统计超过100余款不同类型的25%小偏置碰撞车辆,建立碰撞转角与碰撞区域的数学模型,将25%小偏置碰撞归结为三种不同的碰撞策略,分别是吸能策略、掠过策略和掠过与吸能策略;并进行试验验证,对三种策略的优缺点进行分析。结果表明,小偏置碰撞试验可运用合理的碰撞策略达到法规要求,对25%小偏置碰撞试验具有一定的参考价值。     

城轨车辆碰撞仿真与防爬器防爬能力的影响因素

利用Hypermesh和LS-DYNA有限元软件分别模拟了无防爬吸能装置和安装防爬吸能装置的城轨车辆头车以12.25 km/h和18 km/h的速度正面碰撞固定刚性墙的过程。基于所得数据,对头车车体的耐撞性与吸能装置的性能进行了评价,并采用响应面法研究了防爬器防爬能力的影响因素。结果表明:安装防爬吸能装置后,吸能装置先于车体主体结构发生塑性变形吸收碰撞动能,从而可保护车体主体结构,使之在12.25 km/h的碰撞速度下不发生塑性变形,在18 km/h的碰撞速度下塑性变形也很小。此外,当防爬器的总高度及齿厚一定时,防爬器的防爬能力会随着防爬器齿高和倾角的增大而降低,其中齿高对防爬器防爬能力的影响较之其倾角更大。     

变频变行程多冲碰撞疲劳试验机中旋转式换向阀的设计研究

设计了一种应用于多冲碰撞疲劳试验机的旋转式换向阀，可以实现冲头相对工件的变频和变行程冲击。同时介绍了多冲碰撞疲劳试验机原理、旋转换向阀的设计，并对其运动过程和功能进行了分析。     

一种基于AT89C51的汽车倒车防撞报警系统的设计

针对汽车倒车防撞问题,提出了将超声波测距系统和单片机结合,给出了一种基于AT89C51单片机的倒车防撞报警系统的设计,仿真实验结果验证了此设计的高效性。     

气动轻量型机械臂伺服控制系统和碰撞检测方法研究

针对服务型机器人对系统的柔性、安全性提出的高要求,开展了气压驱动轻量型机械臂的伺服控制系统和碰撞检测方法研究。设计制作了二自由度轻量型机械臂样机,建立了机械臂的运动学和动力学方程,对系统的摩擦力矩进行了辨识。采用PID与加速度反馈和摩擦力前馈补偿控制策略,解决了机械臂关节旋转过程中的低速爬行问题。研究了基于被动柔顺控制和动力学方程的碰撞检测方法,实现了机械臂的防碰撞功能,提高了系统的安全性。通过对实验样机的试验测试,验证了机械臂的位置伺服控制策略和碰撞检测方法的有效性。     

基于最优控制的拦截动力学建模方法研究

以航天拦截动力学理论为基础,应用最优控制理论对拦截动力学的建模方法进行了研究。给出了拦截器和目标器的相对运动动力学模型,以飞行时间最短、燃料消耗最少和脱靶量最小为综合性能指标,应用了最优控制理论和Pontryagin极小值原理,推导出一种适于拦截问题的最优控制动力学建模方法,并将拦截最优控制动力学模型在惯性系中表示。最终得到的模型即易于计算,又正确反应了拦截器与目标器的运动关系。     

虚拟齿轮测量中心的碰撞算法

介绍了虚拟齿轮测量中心的概念,同时根据齿轮测量中心测头形式将测头与工件碰撞检测分为触测式碰撞和连续扫描式碰撞,结合国内外的碰撞检测算法,分析算法在虚拟齿轮测量中心两种碰撞检测中的应用.     

自由浮动空间机械手的无碰撞路径规划

对自由浮动空间机械手无碰撞路径规划问题的特殊性及应采取的策略进行了分析和探讨。据此，本文提出一种位姿空间量化建模方法，并以此建模方法为基础描述了自由浮动空间机械手无碰撞路径规划的一种实现方法。     

Navigation planning for mobile robotic devices in modular warehouses

This paper deals with the problem of navigation and planning of an automated warehouse equipped with mobile robotic devices. A generalised layout of the warehouse is considered here, which is a modular construction type. The path planning algorithm (optimises the path for the shortest distance to the goal) and the collision avoidance strategy for a multiple robot environment are developed based on velocity and distance bounds. The landmarks are assumed to supply all pertiment information regarding the module identification and the movement directions, while the sensors are assumed to be capable of maintaining the robot in its correct track and understand the knowledge contained in the landmarks. The path planning and collision avoidance algorithms are programmed and simulated for a multiple robot environment in a construction site warehouse.     

基于实体的数控车削碰撞仿真的研究与应用

为了避免在加工时刀具的运动干涉，主要对碰撞检测问题作了研究。分析了目前碰撞检测的主要方法，结合数控车削加工的特点，用仿真的方法构造实体的单元模型。采用剖面相交的三维投影算法判断碰撞发生．简化了碰撞模型，提高了仿真运行的速度。     

基于超声波的汽车防撞报警系统的设计

根据超声波测量距离系统,给出了汽车测距防撞报警系统的设计。该系统能在汽车行驶以及倒车过程中自动检测出汽车与最近障碍物之间的距离（或行车中的车距）井通过LED显示出来．当到达极限距离时,系统能发出声光报警．进而提醒司机以防撞车。试验研究结果表明．该系统具有一定的实用价值以及广阔的推广应用前景。     

基于化学碰撞理论的绿色模块划分方法

针对在产品设计初期传统绿色模块划分方法普遍存在模块绿色程度区分能力不足的问题,提出了一种基于化学碰撞理论的绿色模块划分方法。首先,构建了化学碰撞理论应用于绿色模块划分模型,模型中,重点探讨了表征零件自身化学反应活性的绿色程度矩阵和表征零件碰撞形成化学键难易的能量矩阵建立过程,在此基础上,通过有效碰撞评估,确保绿色模块组成方案的有效性。其次,研究了基于遗传算法对绿色模块划分模型的优化求解。最后,以某型号家用冰箱为例,验证了该方法的可行性。     

碰靠定位算法在不规则件排样优化中的应用研究

基于不规则零件碰靠算法的思想,提出了最小静矩吻合碰靠定位方法。将碰靠定位的参考区域限定在入排零件当前排样高度最低的未排空间内,零件以不同入排角度进行正交靠接排放和定位,以零件定位后的静矩最小作为排样方案优劣的评估规则。在自动碰靠算法基础上,设计了交互排样中的点对点交互碰靠算法,实现零件以任意碰靠方向进行最优布局调整,为完善自动排样提供了有效的辅助作用。