包含新型机构的仿水黾机器人设计及实现

针对模拟水黾优异的水面驱动方式,基于仿生学原理,研究并适当改进水黾水面行走原理,提出了一种新型水面行走机构。通过运用一种具有超越离合、相位记忆和单向传动功能的新型内棘轮式齿轮机构作为传动控制机构制造了一种水上行走机器人样机,进行了机器人的控制系统软、硬件自主开发。并且在实验室条件下对样机进行了性能测试。实验结果表明,所设计的仿水黾机器人可以很好地实现前进、转弯等运动;此外小的转弯半径是该机器人最突出的优点,从而能够在更窄的航道内灵活地运动。     

仿生水黾机器人腿部接触角对其水面支撑力影响研究

基于水黾腿部疏水原理,提出一种水上微小机器人腿部用钢丝制备方法,同时利用Young-Laplace方程对其漂浮机理进一步进行详尽的力学分析,即水黾腿部材料与水的接触角越大,能够获得水面提供的支撑力也越大。     

尾鳍推进式水上自行车设计

介绍一种基于鲹科鱼类推进机理的水上自行车,主要结构由减速齿轮传动机构、曲柄滑块摇杆机构、方向指示针、支撑体和尾鳍组成。通过对相关机构运动学分析并运用ADAMS对其进行运动仿真,得出该设计机构能够满足设计要求。以上机构能使鱼尾摆动和暂停实现前进和转弯,机动性较好且省力效果显著。     

仿水黾模型承载力试验研究

本文通过力学分析建立了仿水黾模型的承载力模型,分析了其取得最大水面承载力的临界条件。制作了4腿的仿水黾模型,并制备超疏水铜丝作为仿水黾模型的腿部。试验测量了仿水黾模型在水面的最大承载力,实测值与依据承载力模型计算值的误差率为9.3%。     

仿生双足水上行走机器人优化设计及控制方法

研究一种新型双足水上行走机器人推进机构及控制方法。借鉴蛇怪蜥蜴双足水上行走功能,分析双足机器人水上行走动力学机理;结合平面四杆机构运动和坐标转换公式,分析Watt-I型机构运动方程,用以模拟蛇怪蜥蜴的脚掌轨迹,设计双足水上行走机器人推进机构,建立机器人的虚拟样机模型并进行机构优化设计;设计机器人的中枢模式发生器(Central pattern generator,CPG)控制器和模糊控制器并进行参数分析,提出双足水上行走机器人的CPG-模糊控制方法,完成机器人控制系统的搭建,进行仿真验证;制作出双足水上行走样机,进行双足机器人水上行走试验,测得推进机构的作用力曲线;在平衡装置不工作和工作情况下分别测量机器人水上行走过程中的实时偏角,并进行比较。试验结果表明推进机构及控制方法满足双足机器人水上行走要求。     

一种新型跳跃机器人研究

基于袋鼠腿部结构设计了一种四连杆跳跃机器人,通过凸轮使四连杆变形以拉伸弹簧存储弹性势能,通过凸轮行程的突变使得拉簧收缩释放能量进行跳跃。在机构原理的基础上设计了实验样机。将样机模型导入动力学分析软件Adams进行了仿真实验,并对制作出来的实体样机进行了实验验证。实验跳跃高度可达两倍身长,拉簧弹性势能利用率为70%。结果验证了四连杆跳跃机构原理样机设计及理论分析的正确性和合理性,并分析了影响跳跃能力的几个主要影响因素,得出结论并给出改进方案。     

一种新型仿蜗牛微机器人的研究

介绍一种采用直线电机为驱动器的新型仿蜗牛蠕动的微机器人的运动原理和驱动机构。该微型机器人由两个阶梯型平板机体和一个直线驱动器组成，运动原理与蜗牛的爬行原理相似，实验表明，微型机器人的前进速度随着直线驱动器速度、粘液粘度的增大而增大；微型机器人可以在很少粘液，也可以完全浸没在粘液中正常而有效地工作。     

哈尔滨工业大学研制出可在水上行走的微型机器人

水黾（water strider）是一种长腿的昆虫，能够在池塘、湖和其他水路的表面迅速奔跑。南哈工大化：[学院潘钦敏副教授领导的研究人员开发出一种可以在水面上行走的微型机器人，具有像水黾一样的水上行走能力。在军事侦察、水污染监测等领域具有广阔应用前景。有关研究成果已经刊登在美国《应用材料与界面》（ACS Applied Materials＆Interfaces）杂志上。     

一种管道机器人爬行机构的工作原理

提出了一种管道机器人爬行机构,以西气东输的管道参数为背景,对连杆机构在管道爬行的原理进行了详细的阐述.该爬行机构以简单的曲柄滑块机构和平行四边形机构为基础,经过简单的变异、组合,实现了机构在管道中的前行和换向,并具有很好的自锁和变径功能.结果表明,该机构具有很好的应用前景.     

仿生毛毛虫机器人的设计

提出了仿生毛毛虫机器人的运动原理,设计了新型基于曲柄滑块机构的仿生毛毛虫机器人运动机构。其具有反应速度快、结构稳定的特点。同时完成了控制方案的设计并给出了机器人的运动特性方程。     

一种新型钢筋切断机的设计研究

在比较传统的钢筋切断机的性能特点的基础上 ,设计研究了一种新型的无减速装置的钢筋切断机 ,给出了其工作原理及主要性能参数的确定过程 ,最后得出了相关结论 ,证明此种钢筋切断机性能优良 ,具有广阔的应用前景。     

基于折纸机构设计的新型行走机器人

针对行走机器人存在的驱动复杂、无法适应不同行走环境等局限,基于折纸机构设计出一种新型的具有单自由度的行走机器人的两种腿部折纸构型;通过将三浦折纸(Miura-Ori)折痕转角理论与腿部等效运动学模型相结合,简化运动学的求解并设计出一种新型的驱动方式.将单顶点折纸理论拓展到多顶点的折纸构型之中,得到了不同单元的折痕转角之间的确定关系.提出一种配合折纸折叠状态的步态规划.结果表明,机器人腿部折纸构型能够实现大跨度、大步长的行走步态;由于足部末端的大跨度动作,不与地面发生相对滑动,能够在不同复杂程度的路面实现平稳行走.     

一种新型自行车机器人机构设计及其建模

针对自行车机器人运动的侧向不稳定性,模仿人骑自行车的动力学特征,充分利用并联机构的结构紧凑、刚度大、响应速度快、承载能力强的特点,提出了一种基于2-RHR型冗余驱动并联机构进行自行车机器人侧向稳定调节的方法,系统地阐述了并联机构侧向调节方式的可行性和优越性.最后,运用第一类拉格朗日方程建立了系统动力学模型,为进一步的动力学及控制策略研究奠定了基础.     

仿六足机器人的机构设计与研究

在研究仿生六足机器人工作原理的基础上,对机器人的步行机构和转弯机构进行了设计,设计的结构能够执行例如前行、后退、原地左转、原地右转等基本的行走操作.     

一种新型加压机构的设计

以干粉压片机为例,采用一种具有特殊尺寸的双曲柄机构与曲柄滑块机构串联,设计了一种新型加压机构。结果表明,该机构结构简单,制造简便,停歇效果好,可获得很大的动力。     

一种新型焦炉吊具装置

针对炼焦工艺装备中起吊系统的结构要求，探讨了转化为曲柄滑块机构实现抓取吊斗的新型装置。     

一种四滑块驱动的并联机构及其运动学建模

提出了一种用水平导轨上4个滑块作为原动件的4自由度并联平台机构,该机构的动平台能够实现两个方向的移动以及绕两个方向轴线的转动,同时研究了该机构的运动学建模方法,给出院 运动学正、逆解,并阐述了其应用前景。     

基于ADAMS的新型四足爬行机器人设计及其步态研究

足式机器人具有极强的环境适应能力。传统的四足爬行机器人通常将机身设计为整体,机身连接4条具有3个自由度的腿部机构,这种结构控制较为复杂,基于创新性,将传统空间机构转化为平面机构,添加腰部自由度,这种结构自由度数更少,更易于控制,同时还具有传统四足爬行机器人的优点。     

管道并联机器人行走机理研究

针对油田生产特殊工艺井测井的特殊要求,对其送进技术的局限性进行了研究,提出了一种基于并联机构的新型管道机器人,取代以往的送进技术.利用坐标变换的方法建立了该机器人的运动模型,并进行了机器人在直管和弯道中的行走机理分析.同时,对该管道机器人进行了虚拟样机仿真分析.通过虚拟样机在直管和弯道中的行走仿真,验证了理论分析的结论是正确的.该机器人具有较大的拖动力.