基于电磁弹射的宽幅织机引纬方式与磁场分析

针对现有线圈型电磁投梭能量利用率低、速度难以调节等问题,提出一种电磁弹射引纬方法。结合宽幅织机悬浮引纬的技术要求和动力学计算,设计了电磁弹射器的结构参数并建立三维有限元模型。通过有限元仿真分析三相电流幅值、频率和线圈匝数对引纬器速度的影响。同时,调整气隙长度以研究气隙与出口速度的关系。模拟了多个电磁弹射器叠加后的加速效果。试验结果表明,最高出口速度可达50.58 m/s,验证了电磁弹射器投梭引纬方案的可行性。     

基于导纳控制的轮椅姿态柔顺调节方法研究

针对目前多姿态智能轮椅姿态调节舒适性差且存在安全风险的问题,提出一种基于导纳控制的轮椅多姿态柔顺控制策略.首先,基于人体生物力学,分析和获取了人体姿态调节过程中的舒适姿态及人-座椅面压力分布图.其次,采用DH参数法对轮椅座椅姿态调节机构进行运动学建模,并以此为基础,以位置环为内环反馈,建立人-座椅面压力外环驱动的导纳控制策略.最后,构建了基于CoppeliaSim和MATLAB的可视化仿真,建立轮椅姿态调节机构的URDF模型,采用LuaSocket实现MATLAB和CoppeliaSim间的通信,进行联合仿真.仿真结果表明轮椅在姿态调节过程中,人与座椅面间的压力变化平稳,可以自适应地调整其位姿,使用结束后能及时回到初始位姿,验证了该方案的可行性与有效性.     

基于多级电磁投射的宽幅悬浮引纬设计与仿真

针对现有磁阻式电磁投梭速度提升有限、效率低等问题,提出一种多级感应式电磁投梭方法。根据宽幅织机悬浮引纬的工艺要求,建立多级电磁投梭的理论模型,通过电磁力、动能计算和ANSYS仿真,分析引纬器形状、结构、电路系统续流支路、驱动线圈最佳触发位置对引纬器速度的影响,同时改变充电电压或驱动线圈级数以满足不同宽幅织机对引纬速度的要求。模拟三级感应式电磁投梭的加速效果,最高速度可达140.65 m/s,验证了多级感应式电磁投梭悬浮引纬方案的可行性。     

基于界面本构模型的锚杆张拉受力分析

为明确锚杆拉拔过程的受力情况,引入2种考虑残余强度的锚固界面软化本构模型,并分析了模型参数的具体物理意义。从锚杆的荷载位移现场实测数据出发,通过2个工程实例,基于粒子群优化算法反演模型参数,并利用反演得到的界面模型参数,通过荷载传递微分方程进行正分析,对不同张拉荷载下锚固体的轴力以及界面剪应力分布进行预测。预测结果与试验数据吻合良好,证明了引入模型的合理性以及反演方法的可行性。同时分析了锚杆张拉时的受力变化过程,拉拔过程中,锚杆锚固段剪应力分布由一条最大值在张拉端的单调曲线演变为一条单峰曲线且峰值不断向远端传递。研究成果可为锚杆的设计与施工提供一定的参考。     

基于六维力传感器的机器人动力学参数辨识

采用基座布置六维力传感器的方式进行机器人动力学参数辨识。以递推牛顿-欧拉方程为基础建立机器人动力学模型，给出六维力传感器输出与机器人关节间动力学关系，分离待辨识动力学参数并确定其最小惯性参数集，最终建立基于基座六维力传感器的机器人辨识模型。为了进一步提高辨识精度，采用两层低通滤波算法推导出加速度替代公式和速度滤波算法，减少加速度和速度噪声的影响。最后，以六自由度协作机器人的前2个关节为对象，设计辨识实验，获得两关节的最小动力学参数集。通过结果逆向验算表明，基座布置六维力传感器方式能以较高的精度辨识出机器人动力学参数。