计算机辅助机电一体化系统概念设计中的知识及其表示方法的研究

分析了知识在机电一体化系统概念设计中的重要作用.研究了机电一体化系统知识建模的两个重要内容即方案特征及推理知识建模和实体对象知识建模,以及这两种知识建模的方法.建立了机电一体化系统概念设计阶段混合的知识组织表示方法和面向对象的实体建模方法.最后通过多功能缝纫机横针机构的实例应用,阐明了混合知识表示法在方案特征描述及推理知识中的应用,面向对象的建模方法在实体对象建模知识中的应用.     

3D打印砂模浇道曲线化设计与性能仿真

砂模3D打印是一种新型砂模造型手段,具有极高的设计灵活性,不受模具局限。利用这一点,可以优化浇注系统结构,减少铸造缺陷产生。从铸造缺陷的成因入手,对传统浇道局限性与新工艺下的优势进行分析;为改进传统浇道金属液入流时稳定性不佳的缺陷,针对浇注过程中影响铸件质量的主要因素,研究利用浇道曲线化来提升浇注性能的可行性,基于ProCAST数值仿真对两种曲线结构进行性能分析;最终对某厂铸造试验件进行浇道曲线化案例设计与浇注仿真试验,验证其有效性。浇道曲线化能够优化金属液流态,减少铸造缺陷产生,达到优化铸造工艺、提升产品质量的效果。     

空间凸轮刀位补偿加工方式中理论加工误差的研究

开展空间凸轮廓面的非等价加工研究是实际生产的需要，刀位补偿加工方式因其加工效率高，成本低而受到研究者的重视。运用等距曲面理论对“刀位补偿加工必然存在理论徊工误差”的命题进行了理论证明，探讨了刀位补偿加工的基本思想，推导出了刀位补偿加工中的凸轮廓面综合的数学模型，给出了相应的计算机实现算法。     

混联搅拌摩擦焊装备施焊能力建模与仿真分析

为研究搅拌摩擦焊装备的施焊能力,选取可焊最大板厚和焊缝精度作为施焊能力评价指标,并对施焊能力进行了建模和仿真分析。以受力分析为基础对最大板厚进行建模,以误差分析为基础对焊缝精度进行建模。利用利用NXUG和Simulink联合仿真对施焊能力的两个指标进行仿真分析。通过仿真发现焊缝轨迹曲率突变会导致驱动力的突变,在轨迹规划中应该避免。     

盾构推进载荷模拟的多维加载机制与试验研究

盾构机是一种用于地下隧道施工的大型设备,其装备复杂,经济价值很高。由于地下施工的环境恶劣,盾构掘进的现场研究工作较难开展,因此利用盾构推进模拟试验台在实验室条件下进行研究,是一种经济、安全的替代方法。盾构掘进过程中的受力十分复杂,为研究盾构掘进中的力学问题,对盾构模拟试验台提出了模拟掘进中的环境载荷的要求。针对盾构掘进中的环境载荷的特点,提出基于并联绳牵引的多维载荷加载机制;对模拟试验台的载荷模拟能力进行分析;设计模拟加载的试验方法,并进行盾构掘进载荷的模拟试验。理论分析和试验研究结果表明,该盾构载荷模拟装置能够通过调节作用在试验台盾构刀盘上的分布载荷的大小,形成等效的推力、俯仰矩、横摆矩和转矩,能够实现环境载荷的模拟。     

中国机器人的发展战略思考

现阶段机器人的智能和自主能力仍很薄弱,作业能力的提升、人机交互能力的改善和安全性能的提高是发展的首要目标,需要解决制约人-机交互、人-机合作、人-机融合发展的瓶颈问题,突破三维环境感知、规划和导航、类人的灵巧操作、直观的人-机交互、安全机器人行为等单元技术,建议我国采取发展战略:1加强工业机器人整机设计理论与方法研究,寻求新思维,突破精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等核心基础部件瓶颈,提升机器人操作灵活性、在线感知能力;2加强服务机器人研究,提升机器人理解人的行为和抽象指令、人机沟通与协调合作能力,建立机器人安全机制;3针对在核辐射、军事战场、自然和人为灾害等危险甚至不可达区域执行任务的需要,开展特种机器人研究,解决在线实时交互、动态未知环境中自主作业等问题,实现机器人与人共处同一环境空间互助作业,为开发国家亟需的现代机器人提供科学理论和关键技术支撑。     

机电一体化产品创新的概念设计研究

提出机电一体化产品创新的概念设计全过程模型、创新层次与人机协同的关系、人机协同概念设计的关键技术。创新过程中可以程式化的部分由计算机来实现，而难以程式化的部分则由设计者来完成。指出在构造人机协同概念设计CAD平台时，刚愎自用模块化思想划分软件功能模块和组织开发过程，以利于系统的升级开发和高校、研究院所、企业的协调合作。     

基于啮合分析的圆柱凸轮共轭加工研究

针对圆柱凸轮的共轭加工方式,利用共轭曲面原理分析了４类圆柱凸轮机构的滚子接触线特性,得出了圆柱凸轮廓面是不可展曲面的结论．在此基础上,认为圆柱凸轮廓面在理论上只有用等径刀具才能精确加工,非等径刀具只能近似加工,并讨论了等径加工的合理方法以及非等径加工的研究方向．通过对凸轮机构的啮合分析来考虑凸轮廓面的加工问题,有助于弄清凸轮加工的机理,改进凸轮产品的加工质量．     

基于球面四杆机构调控滚子偏置角的锥式Mecanum轮

Mecanum轮作为一种全方位行走轮在多领域广泛应用,针对Mecanum运动系统受限于平整光滑路面,提出一种拓展到类"V"形路面行走的新型变锥角Mecanum轮,该轮每个滚子分别对应安装于阵列球面四杆机构上,其周向阵列球面四杆机构具有公共输入轴,以同步驱动安装于连杆上对应的Mecanum轮滚子,实现滚子轴线偏置角变化,达到Mecanum轮锥角变化,增加Mecanum轮运动系统对"V"形地面行走适应性;通过建立球面四杆机构运动学模型,求解出球面四杆机构的输入输出方程,得到公共轴输入转动角度与滚子偏置角间映射关系;基于包络原理近似求得Mecanum轮可控锥角所对应的路面坡度。     

MW1050Ⅱ自动模切机叼纸牙排定位性能优化

为进一步提高MW1050Ⅱ自动模切机的工作速度和精度,对自动模切机的重要机构后靠规定位机构和叼纸牙排的运动规律(位移、速度、加速度)进行了研究,分析了后靠规从动件对叼纸牙排产生冲击的原因,对原后靠规机构从动件运动规律进行了优化设计.优化结果表明后靠规从动件对叼纸牙排产生的冲击、噪声大大减小.