仿生扑翼机构的优化设计

建立了扑翼飞行器四连杆扑动机构的数学模型,运用遗传算法对该模型中的机构参数进行了优化设计.优化后的结果显示相对于原有机构其优化机构左右扑动角的不对称性降低为原先的17.07%.采用优化机构的扑翼飞行试验表明飞行中扑翼左右机翼的运动不对称性得到极大改善.从而为扑翼机构的设计提供了一定的理论和工程指导.     

微扑翼机构的运动优化设计

提出一种机构的设计方案,用于模仿鹰蛾翅翼的运动。翅翼的运动包括拍打和旋转。机构由齿轮五杆机构和摇块机构组成。通过对机构进行优化设计,使齿轮五杆机构实现翼尖的“8”字轨迹运动,摇块机构实现翅翼的旋转运动。最后对机构进行了仿真分析,验证了此机构的可行性。     

仿鸟扑翼飞行器扑翼机构的设计及运动仿真

为完成仿鹰鸟飞行器扑翼机构设计,首先给出鹰鸟飞行的参数,接下来选取飞行器的扑翼机构,并进行了尺寸计算,最后进行三维建模,并实现运动仿真,结果表明仿真数据与鹰鸟飞行参数一致,验证了机构设计及尺寸计算的正确性。     

基于Pro/E行为建模技术的优化设计

行为建模（Behavioral Modeling）功能是Pro/Engineer的一个功能扩展模块,利用Pro/Engineer的参数化设计的特点,在特定设计意图、设计约束前提下,经一系列测试参数迭代运算可获得产品的最佳设计方案。以铸铁制的汽油打孔机汽缸散热片的创建为例,采用敏感度分析和可行性优化分析等方法,达到最优化设计。     

仿生扑翼飞行器扑翼驱动机构的设计探讨

本文在简要介绍扑翼飞行器驱动特点及分类的基础上,就基于MEMS技术和基于连杆机构扑翼驱动的机构设计进行了分析比较,探讨了扑翼驱动机构的实现途径和方法。     

扑翼飞行器驱动机构的优化设计与仿真

针对目前双曲柄双摇杆结构应用在扑翼飞行器设计上较少,研究分析了扑翼驱动机构基于最小传动角最大的优化设计方法。在对传统四杆机构图解法的基础上,建立最小传动角与扑翼机架长度的关系模型。根据鸟类扑翼飞行的仿生条件,导出了机架安装角与扑翼扑动幅值、曲柄驱动角运动方程。利用MATLAB进行求解,确定驱动机构最优设计方案。建立扑翼驱动机构的虚拟样机,在ADAMS平台上进行虚拟运动仿真。结果表明,驱动机构的优化设计模型与扑翼扑动理论参数模型一致,此优化设计方法可行实用。     

基于模糊评判与优化的微型扑翼飞行器扑动机构综合设计方法

针对微型扑翼飞行器曲柄摇臂扑动机构,提出了影响扑动机构综合性能档方法对多种曲柄摇臂扑动机构方案进行优选,并对获选方案进行优化设计,在此基础上形成了微型扑翼飞行器扑动机构综合设计方法.样机研制和外场试飞证明了文中方法对提高扑动机构综合性能是有效的.     

一种仿海龟扑翼推进机构设计

基于仿生学原理,分析海龟扑翼运动规律及扑翼推进机理,设计一种新型仿海龟扑翼运动规律的推进机构.该推进机构以凸轮机构和曲柄滑块机构为基础,具体设计了推进机构的几何参数,使推进机构能够逼近海龟扑翼的运动轨迹.以铰链机构为扑翼翻转的驱动机构,建立了该翻转机构的数学模型及优化设计模型,对该铰链翻转机构进行优化设计,逼近海龟扑翼在不同位置处的翻转角度.设计结果表明,该推进机构能模仿海龟扑翼的运动形式,在水下机器人领域具有广阔的应用前景.     

Pro/E行为建模技术在机械设计中的应用

对Pro／E行为建模技术进行了论述，对此方法的具体使用做了较详细的探讨，并结合钟摆的重心定位对行为建模在机械设计中的应用进行了实例说明。     

两自由度扑翼机构及其运动仿真研究

分析了昆虫的扑翼机理,探讨了不同类型扑翼机构的特点,在此基础上设计了以单一驱动器作为动力源的两自由度扑翼机构,并进行了运动仿真,仿真结果表明扑翼机构能实现飞行所需的拍动和转动。     

两自由度扑翼机构及其运动仿真研究

分析了昆虫的扑翼机理,探讨了不同类型扑翼机构的特点,在此基础上设计了以单一驱动器作为动力源的两自由度扑翼机构,并进行了运动仿真,仿真结果表明扑翼机构能实现飞行所需的拍动和转动.     

基于曲柄滑块机构的X翼扑翼机构研究与测试

设计了一款机翼对称拍打的X翼扑翼机构。采用曲柄滑块机构,将曲柄的圆周运动转化为直轴的直线往复运动,直轴再通过摇杆带动两侧机翼,从而实现机翼的对称拍打。制作了一台扑翼机构的样机,运用光学运动捕捉系统和风洞对该扑翼机构进行了运动测试,从扑翼机构的拍打角度幅值、拍打频率、产生的升力以及电机的运行状况方面分析了该扑翼机构的可靠性。通过对比试验,确定了一组合适的拍打角度幅值和翼面面积,使得该扑翼机构能够产生12.9 g的升力,验证说明clap-fling机制能够有效提高该扑翼机构的升力。     

三维建模技术在机械产品设计中的应用研究

比较了传统的和基于三维建模技术的产品设计方法。介绍了Pro／ENGINEER软件的特点,提出了从产品设计和三维建模技术的角度,利用Pro／E开发平台进行工程设计的新方法,并给出了应用实例。     

机器鸟扑翼仿生机构研究

通过对鸟类翅膀的生理结构和运动特征的分析,分别从扑翼鸟的翅膀骨骼机构和飞行中翅膀运动规律两个仿生学角度设计了鸟类翅膀的驱动平面机构。并利用机构设计软件SAM6.0对其进行了运动学的仿真,仿真效果优异,从而为仿生大型鸟类机体设计提供了参考     

压电双晶片驱动的仿生柔性扑翼机构研究

分析了昆虫的翅膀-胸部运动系统,并以此为基础,仿生设计出压电双晶片驱动,柔性双摇杆机构放大位移并带动仿生翅拍动的扑翼系统.分析了压电双晶片的工作原理,讨论了柔性四杆机构的自由度和运动学,并对整个系统的准静力学进行探讨,以确定能否产生足够的力克服空气阻尼.仿真和实验结果表明,通过柔性机构放大压电双晶片位移,能实现仿生翅所需运动,同时进一步的优化设计将有助于改进扑翼机构的运动性能.     

基于Pro/E行为建模的型材结构优化设计

介绍了基于Pro/E的行为建模技术的基本含义及其功能。针对目前的行为建模技术应用大多局限于产品尺寸优化设计的现状,阐述了行为建模技术在型材结构优化设计中的应用。证实行为建模技术可以实现产品性能及成本的最优化设计。     

全转动副空间扑翼机构设计

常用平面扑翼机构左右两翼的运动不对称,导致扑翼飞行器在试飞中常发生翻滚、栽落的现象。为此,首先分析了常用平面扑翼机构两翼运动不对称的原因,介绍了一种包含球副的空间扑翼机构,然后提出并构建了一种全转动副空间扑翼机构。该扑翼机构左右两翼运动对称,并可根据需求灵活设计两翼扑动的急回特性。该全转动副空间扑翼机构结构紧凑,可满足构建小型扑翼飞行器的需求。     

基于Pro/E行为建模技术的连杆机构优化设计

行为建模采用目标驱动式设计,建立参数化粗略模型后使用参数的关系式对设计目标进行约束,利用迭代求解的智能优化方法对参数进行分析和选取,解出最优的模型参数,并通过改变参数来优化模型的结构形状。应用Pro/E行为建模技术实现连杆机构优化设计的方法和步骤是,根据设计目标建立优化数学模型,将模型行为信息融入设计中,通过分析工具产生特征参数,经系统准确计算后找出最优的解答。行为建模技术提高了设计质量和效率,为机构优化设计方法提供了一种全新的设计思路。     

基于四连杆机构的扑翼设计与仿真

为研究鸟类翅膀双关节结构,基于仿生学原理,设计一种基于四连杆机构的扑翼结构。该四杆机构的输入由无刷电机驱动二级减速器提供,可进行周期性扑翼运动,且其频率及姿态角可调。根据鸟类关节角运动范围,确定机器人连杆机构输出角,使其可在期望范围内运动。通过MATLAB/SimMechanics建模,对机器人四连杆机构进行仿真,并集成到iSIGHT中进行参数优化,得出与期望轨迹相近的设计变量值。结果表明,基于四连杆机构设计的扑翼机方案可行、频率可控;优化后的仿真曲线能够很好地逼近于给定的任务轨迹。所用设计方法具有快速高效的特点,结果直观可见,为其他仿生扑翼机构的参数设置和优化提供了一种可行的方案。     

Pro／E行为建模技术在容器设计中的应用

介绍了基于Pro／ENGINEER的行为建模技术的基本涵义及其功能，并以容器容积设计为实例，阐述了行为建模技术的实现过程。结果表明灵活运用该项技术，将会大大加速及优化产品设计。