空间连杆机构摆动力与摆动力矩的近似平衡

提出了通过在连架构件上附加质量配重实现空间连杆机构摆动力与摆动力矩近似平衡的方法.质量配重参数可通过依次求解空间机构摆动力近似平衡方程组、摆动力矩近似平衡方程组得到,并着重讨论空间机构摆动力矩近似平衡方程组的建立与求解.首先建立了空间连杆机构摆动力矩近似平衡方程组并将之转化为超确定线性方程组,进而利用广义逆矩阵导出了其求解公式.     

一种由人类步行启发的半被动双足步行机器人

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响.在机器人摆动腿与地发生碰撞后开始于髋关节处施加方波力矩,作为动力输入.采用步态敏感范数衡量机器人的稳定性,采用无量纲步行能耗衡量机器人的步行效率.以稳定性、效率和步行速度作为机器人性能评价指标,通过仿真得到力矩、力矩作用时间和斜坡角度3个参数对机器人性能的影响.由于力矩在1个步行周期中没有做负功,该机器人具有与人类步行相似的高能量效率.该机器人能够实现沿上坡、下坡和平地步行.     

平面连杆机构摆动力矩平衡研究

本文提出一种能完全平衡平面连杆机构摆动力矩的简便方法。该方法把平衡问题转化成了平面凸轮轮廓线的综合问题,且具有设计简单、结构上容易实现等优点。给出了一个计算实例,该方法对于输入构件为转动件的平面连杆机构的摆动力矩平衡问题均适用。     

内嵌阻尼器的摆动伺服气缸

针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。     

高压往复动密封柱塞微扰摆动的稳定性分析

在高压往复单元中 ,滑动副之间经常会出现滑动不灵或卡死的现象。为了探讨问题的本质 ,本文针对柱塞、缸筒滑动副推导了非定常工况下的 Reynolds方程 ,并用数值法进行了求解 ,得到了柱塞受微扰摆动时描述油膜动态特征的刚性力矩及阻尼力矩的关系曲线 ,分析了系统的稳定性。结果表明 :柱塞受微扰摆动时系统是极不稳定的 ,油膜侧向力随柱塞表角的增大而增大 ,滑动副之间会因摩擦、磨损最终导致密封失效。在高压密封结构设计中 ,系统的对中性能和扶正能力仍然是优先考虑的问题     

花瓣型胶囊机器人空间转弯磁矩研究

为降低对肠道的扭曲作用,提出一种扭转力矩效应花瓣型胶囊机器人,实现了机器人与肠道隔离.对弯曲环境约束下的机器人运动学进行分析,建立万向旋转磁矢量空间磁力矩模型.为了实现胶囊机器人转弯时的流体扭转力矩在线检测,提出一种弯曲环境内临界耦合转弯磁矩检测方法,以俯仰力矩为目标函数,通过主要目标法对转差角和水平夹角进行优化.研究结果表明:在一定水平夹角和转差角范围内,机器人俯仰力矩均减小,降低了机器人摆动,提高了转弯稳定性;该机器人显著减小了转弯时对肠道的扭曲作用,提高了非接触驱动性能和肠道内驱动安全性.     

国产摆式飞剪的平衡研究

本文探讨了国产摆式飞剪在剪切速度由1.5m/s提高到2m/s时,摆动力、摆动力矩、输入扭矩波动及各运动副反力的合理平衡途径,提出了配重与气缸综合平衡方法及其合理参数的确定方法,最后在摆式飞剪模型样机上测试验证了气缸的平衡作用以及本文所采用的动力分析计算方法的正确性。     

施罗曼飞剪的动力分析及摆动力平衡

本文借助于电子计算机对施罗曼飞剪进行了动力学研究。在仅考虑惯性力的影响下,对该剪各铰链动反力进行了计算,求出了摆动力和摆动力矩;提出了在摆动力完全平衡的情况下,各构件的质量分布方案:同时,计算了摆动力平衡后的各运动副反力,并对平衡前后的计算结果进行了分析和讨论。     

摆动技术在跳远起跳过程中的作用研究

从运动学角度解析分析摆动动作在起跳过程中的作用,结果表明:摆动技术的摆臂、髋关节动作及摆腿的动作贯穿于起跳动作的全过程,并对运动成绩及完善起跳动作起着决定性的作用;摆动腿侧髋关节的前送及制动能联动产生惯性力,有助提高起跳效果;髋关节的训练尤其是屈髋肌群的训练不被重视,屈髋肌群力量较弱;双臂的摆动对维持身体平衡及增加摆动腿摆动速度都有重要的意义.     

平衡机构摆动力矩的非园齿轮法

本文提出一种完全平衡平面连杆机构摆动力矩的非园齿轮——变速转子法。这种方法,还可以同时平衡惯性输入扭矩的波动。本方法简单,平衡构件少,效果好,对多杆机构也适用。     

基于多特征融合的复杂路况步态识别方法

为了满足盲道草地等复杂路况下对步态相位进行识别的需求,提出了一种多特征融合的步态识别方法。首先搭建了包括Peadr-x分布式足底压力鞋垫和姿态采集装置的多特征信息采集的软硬件系统,并用该系统获取足底压力信号和大腿角度信号。其次,取足底平均压力、压力中心点(COP)和大腿角度信息作特征。最后用有向无环图支持向量机(DAG SVM)的方法识别五个相位的步态特征:支撑前期、支撑中期、支撑后期、摆动前期、摆动中期、摆动后期。实验证明在复杂路况下该方法对步态相位的识别率可以达到93%以上。     

双足负重行走中扁担参数对腰部力矩影响的仿真研究

扁担通过将重物分配在躯干前后来改变负重的传递路径,从而降低维持躯干竖直所需的腰部力矩。传统针对负重行走的建模研究主要集中在竖直方向而忽略了行走过程中腰部力矩维持躯干竖直所产生的能量消耗。该文建立了具有躯干的扁担负重模型。通过仿真计算获得了行走速度、扁担长度与扁担悬绳长度对负重行走时腰部力矩的影响。研究结果表明:腰部力矩的影响不可忽略,延长扁担、减少重物摆动、恰当的重物合质心位置均有利于降低腰部力矩。实际扁担挑运过程中挑运者对扁担长度、悬绳长度的选择,及扁担挑运过程中挑担者用手控制重物摆动都是为了降低行走中最大腰部力矩及腰部力矩能耗。     

一种特殊结构永磁摆动电机的设计

研究了一种用于主动防护、光学成像等系统的一种永磁摆动电机的设计方法,其特点是永磁体切向充磁。以经典磁路计算方法,推导计算了反电势、力矩、电枢电感等电机特有参数。仿真结果表明在电机工作摆动范围内反电势与力矩波形均为平顶波,并得出了各参数的运算公式。用Maxwell2D软件进行有限元建模仿真分析,验证了各项磁路计算公式。该摆动电机功率密度较高,可靠性高,控制方式简单。     

一种新型的特种轻小型偏心杠杆式伺服机构技术研究

针对大负载力矩和狭长的安装空间要求,本文提出了一种新型特种轻小的偏心杠杆伺服机构,可将旋转的输入运动转变为摆动的输出运动,可用于直接驱动舵面。并设计了原理样机,进行了初步试验验证,试验结果表明该设计是合理可行的。     

自动化陀螺经纬仪中阻尼力矩器的设计

阻尼力矩器的实现原理及控制是自动化陀螺经纬仪实现快速寻北过程中的一个十分重要的环节.传统的电磁线圈式阻尼力矩器机构复杂,装配难度较大,零位稳定性较差.本文中分析了陀螺房体在施加阻尼力作用后的运动微分方程,提出了一种采用圆型板转子阻尼力矩器对陀螺房体施加阻尼力矩,实现快速寻北的方法;并实际介绍了该阻尼力矩器的设计原理和方法,给出了控制方程.研究表明,采用该阻尼力矩器具有简化输电结构、减小整机外形尺寸、增加仪器零位稳定性的优点.     

伺服摆动气缸内置式磁流变阻尼器优化设计

为了实现摆动气缸的伺服精确定位,研究开发了一种内置磁流变阻尼器的伺服摆动气缸.提出了磁流变阻尼器的结构与磁路的集成优化设计模型.推导了磁流变阻尼器的阻尼力矩公式.以最大阻尼力矩和最小磁流变阻尼器体积为单目标函数,利用线性加权和法建立综合目标函数.采用遗传算法获得满足饱和磁感应强度和阻尼器核心结构参数要求的最优方案,使阻尼器的阻尼性能提高了64.4％.经电磁有限元分析验证该优化方案是可行的.     

塔吊倾覆力矩的计算

本文主要以对QTZ60塔吊倾覆力矩的计算,指出了在不同的地区(特别是沿海台风经常要光顾的地区)在进行塔吊稳定性验算时,因慎重对待说明书上提供的倾覆力矩,咨询厂家塔机倾覆力矩的计算依据,结合使用地区的实际情况,综合考虑与计算塔吊的倾覆力矩,确保塔吊使用的稳定性满足安全要求。     

相位编码量子密钥分发系统相位补偿方法研究

本文详细比较了基于相位编码量子密钥分发系统的各种相位补偿方法,对目前提高相位编码相位稳定性的方法进行了总结,并对利用有效提高相位编码量子密钥分发系统相位稳定性的方法进行了分析和展望.     

新型无摆动双机驱动振动机自同步理论

研究了一种新型无摆动双机驱动振动机的自同步运动条件和自同步运动稳定性条件.该振动机由内、外两个质体组成,两偏心转子的旋转中心与内质体质心在同一条竖直轴上,偏心转子的惯性力对该轴的力矩为零,从而消除了该振动机的摆动.利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,并利用平均小参数法得到了偏心转子的无量纲耦合方程;由偏心转子耦合方程零解存在条件得到了振动机实现自同步运动条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到振动机同步运行的稳定性条件.数值仿真验证了上述理论的正确性.     

转向工况下的分布式电动汽车稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车转向稳定性,解决传统神经网络控制算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种利用粒子群算法优化神经网络的比例-积分-微分(PID)转向稳定控制器,利用横摆力矩和滑移率调整力矩实现横摆角速度和各轮滑移率的控制。在此基础上研究了一种针对转向工况的最优力矩分配算法,通过模糊控制算法对驱动力矩进行修正得到驱动修正力矩,将其与横摆力矩和滑移率调整力矩一起作为二次规划问题进行最优分配,得到各轮最佳驱动力矩。基于联合仿真平台进行了双移线和蛇形等典型转向工况下的性能对比测试。结果表明:文中提出的算法能在保持车辆良好动力性同时维持稳定性,稳定控制器能将蛇形工况打滑现象降低36.4%,最优力矩分配算法能将双移线工况的稳定性提高31.2%。