六足步行机器人的并联机械腿设计

将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域.提出了一种基于(U+UPR)P+ UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计.首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递方程;分析了腿部机构的工作空间并绘制了工作空间三维图,定义了工作空间性能评价指标,绘制了结构参数与工作空间性能指标的关系曲线.然后,对腿部机构进行了运动灵活性分析并绘制了雅克比矩阵条件数分布图,定义了运动灵活性评价指标,绘制了结构参数与运动灵活性指标的关系曲线.最后,基于工作空间性能指标和运动灵活性指标,采用蒙特卡罗法进行了结构参数分析,选取了一组性能较好的结构参数并考虑加工和装配工艺性,设计了一种新型3自由度并联机械腿的虚拟样机,为六足步行机器人的进一步研究奠定了基础.     

六足仿生机器人自主爬行步态设计与仿真分析研究

为提高六足机器人对崎岖不平地势的适应能力,开发了一款基于树莓派视觉导航的六足仿生机器人,利用三维软件SolidWorks设计六足仿生机器人的机械结构;通过建立D?H坐标系和步态模型,对机器人进行了正?逆运动学方程推导,构建六足仿生机器人的运动学模型;运用多项式差值拟合对六足仿生机器人的摆动相和支撑相进行步态规划;使用M...     

含有复合铰链的闭链八连杆足式机器人设计与分析

针对八连杆机器人腿部构型数学模型参数多和建模分层复杂的不足,提出了一种含有复合铰链的最简八连杆腿部机构。在保持闭环运动链特性的情况下,对一般八杆运动链进行局部收缩,得到了最简八杆运动链;以其中一种最简八连杆机构为基础构型,进行了机器人腿部机构设计。采用末端轨迹曲线任务点法对腿部构型进行尺寸计算,并利用矢量环法对确定参数的腿部机构进行了运动学分析。建立机器人整机仿真模型,基于Adams软件,采用对角小跑步态进行了典型地面环境的行走仿真分析。在此基础上搭建一台样机,在实际路面上进行适应性行走测试,验证了该构型的可行性,同时证实了最简八连杆机构数学参数少和分层简单的优点。     

可实现自动翻正的仿生四足机器人的设计与分析

针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的姿态调整及安全着陆问题,设计了一种可以实现自动翻正和落地缓冲的仿生四足机器人;建立了双刚体运动学模型,推导了转身率与弯曲角之间的关系;以能量耗散最小为优化目标,建立了优化问题的数学模型,求解了最优输入速度及对应的能量;在此基础上,设计了含有3个电机的机器人样机,分析了整个翻身落地过程的动作时序,建立了动力学模型并进行了仿真。仿真结果表明,该机器人结构及输入参数可以实现自动翻正,设计的腿部弹簧有助于避免机器人翻倒,减小了落地碰撞的加速度,起到了落地缓冲作用。文中设计与分析过程为可实现自动翻正的仿生四足机器人的研发提供了参考。     

一种新型的多足仿生机器人的机构设计与研究

提出一种新型的多足仿生机器人的运动机构,该机构具有运动灵活,自由度少的特点.利用D-H矩阵对该机构基本运动单元的运动学进行了理论分析,给出了运动学方程.基于虚拟样机技术对该运动学方程进行了仿真验证,结果表明运动学方程是正确的.建立了这种新型的多足仿生机器人的虚拟样机,并对其进行了虚拟样机的仿真研究.制作出了简易的一对足的实物试验机构.     

凸轮连杆组合机构驱动的四足仿生马机器人运动学建模与分析

提出了一种仿生马构型的四足步行机器人,以用于马术辅助治疗。其单腿系统利用凸轮连杆组合机构驱动。在论述该仿生马机器人结构与工作原理的基础上,进行了机器人的运动学建模与分析。利用环路矢量法建立各机构运动学方程,利用牛顿迭代法对非线性位移方程进行了求解。采用Matlab开发了求解机器人行走腿位移、速度、加速度运动的统一程序。通过实例计算,对采用电机等速驱动机器人产生的行走腿端点位移、加速度特性进行了分析。为后续优化机器人性能奠定了基础。     

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.     

基于张拉整体结构仿生足式机构的设计与分析

传统足式机器人在复杂地形上自适应行走方面存在着机构柔性不足.基于张拉整体结构与人体肌肉骨骼系统相似性,提出了一种仿生张拉足式机构,用于提升传统足式机器人自适应地形和稳定锁紧性能.通过张拉单元匹配建立了类似人体足部的张拉整体结构等效映射模型;采用仿生设计方法实现了机构构型设计;制作了物理样件并搭建了实验平台.结果表明,提...     

并联腿六足农业机器人运动学与仿真分析

针对行走腿为串联结构及平面多连杆结构的六足机器人承载能力差、运动误差大等问题,提出了一种一平移两转动(1T2R)并联腿六足农业机器人机构.首先,对并联腿机构的运动学位置、速度、加速度进行了分析.其次,基于结构约束条件,对其工作空间进行了分析.最后,对六足农业机器人机构进行了三维建模及仿真分析.理论分析及仿真结果表明:该...     

无人机前起落架结构设计与有限元分析

为提升某型无人机前起落架抗弯和抗扭性能,减轻结构重量,设计了一种摇臂支柱式起落架结构。采用液压阻尼器+弹簧缓冲器结构形式,与机体连接采用对称支柱式限位连接结构,以起落架实际使用载荷为基础,分析仿真模型的载荷工况及边界条件,并运用ABAQUS软件对其进行有限元分析。计算结果表明,前起落架最大变形位于轮叉根部与机轮轮轴连接处,最大应力位于前起落架根部固支处,满足静强度要求。     

小型无人直升机仿生起落架设计

本文设计了一种针对小型无人直升机的仿生起落架。通过展望当前该领域的发展趋势和前景,明确本设计的意义,阐述该设计的目的、原理以及方法。同时,利用仿真模拟软件,进行受力分析的计算、三维函数图象的绘制、校核强度,并最后分析设计的可行性。     

某起落架收放联动机构故障分析及改进设计

结合某起落架收放试验中出现的收放机构变形卡滞问题,分析了机构受载情况并得出了机构故障机理。分别利用ADAMS和LMS virtual.lab建立了起落架刚柔耦合模型,采用刚柔耦合动力学仿真方法分析了装配间隙对结构变形的影响。研究表明,机构设计造成的附加弯矩和装配间隙是造成收放机构变形卡滞的主要原因。提出了改进设计方案并进行了刚柔耦合仿真验证分析。结果表明：新方案很好地解决了机构中传动部件受力不合理的问题,且关键部件的变形也减小到不足0.05mm,解决了该收放机构的变形卡滞问题。     

基于高速开关阀的起落架着陆冲击载荷控制

选用并联组合高速开关阀作为起落架半主动控制执行器。针对起落架的着陆冲击这一瞬间过程,本文未采用常规的脉冲流量控制方法而是采用直接电压控制方法;考虑了高速开关阀的离散性和迟滞性,建立了基于高速开关阀的起落架半主动控制缓冲动力学模型;按给定吸收功量时峰值载荷最小的准则设计PD控制律。仿真结果表明,基于高速开关阀的起落架半主动控制方法对着陆冲击振动有较好的控制效果。     

飞机弹射起飞起落架动力学仿真分析

基于多体系统动力学的方法理论,应用ADAMS软件建立前起落架和主起落架的动力学仿真模型,并且以此为基础建立全机的动力学虚拟样机模型,对飞机弹射起飞过程进行仿真分析,并针对不同飞机起飞质量和弹射力,对比分析了其对起落架动力学响应及全机起飞性能的影响,结果表明:应用ADAMS对飞机起落架结构进行动力学仿真分析对起落架设计能提供必要的依据,减小飞机起飞质量以及增大弹射力,能够有效提高飞机弹射起飞性能。     

起落架作动筒加载磨合综合试验台设计

为使新制的起落架作动筒各配合副表面状态和机械物理性能达到适合于长时期工作的状态,研制了这台起落架作动筒加载磨合综合试验台。该试验台采用立式加载结构,通过PLC控制比例方向阀和比例溢流阀,完成加载力、磨合速度、磨合行程的调节,模拟作动筒的运动工况参数,满足5种不同行程、不同加载力的作动筒的加载磨合及密封测试的需求。     

飞机前起落架转向机构的设计与分析

在飞机地面操纵阶段,转向运动可通过差动刹车、改变发动机推力差及使用前起落架操纵系统来实现。文中归纳了几种机型不同前起落架转向机构形式,并对这几种转向机构结构形式的运动原理及优缺点进行了分析与总结。     

起落架支持差动约束技术的研究与应用

在全机静力试验中,试验件支持约束方式决定了整个静力试验结果的质量。针对传统起落架撬杠配重约束存在支反力测量不准确及支反力超过配重质量会导致试验件向上移动等问题,设计采用了起落架支持差动约束方法,限制试验件的垂向位移,从而保证试验安全并提高试验加载精度。     

客机前起落架应急放动力学及其故障分析

针对某客机前起落架应急放故障的问题,建立了起落架的收放系统动力学模型,对不同飞行工况下前起落架应急放的受载情况进行了分析计算,讨论了起落架应急放功能失效的原因及改进方案。研究结果表明：在起落架应急放下行程末端处,弹簧的有利力矩突变滞后于前舱门的不利力矩突变,起落架所受的外载总矩会出现负值段,导致前起落架应急放功能失效,并且飞行速度越大,越不利于前起落架的应急放。基于分析结果,通过改变前舱门收放的联动方式可以实现前起落架的应急放功能要求。     

基于LabVIEW起落架磁流变减震器模糊控制系统设计与分析

建立基于磁流变减震器的飞机起落架系统动力学模型,研究基于LabVIEW平台的虚拟仪器技术自整定模糊控制方法,利用控制模块的模糊逻辑工具包（Fuzzy Logic Toolkit）中子程序,完成模糊控制器VI(Virtual Instrument)的语言变量、隶属度函数、控制规则及控制器结构等具体设计步骤。通过建立虚拟仪器前面板和程序框图,对飞机在降落和滑跑不同时刻的机身垂直加速度、机身位移和机轮动载荷控制效果动态跟踪。与被动控制比较,调试得到较好的仿真结果后,在起落架震动实验台上进行实验。结果表明,模糊控制优于被动控制,基于LabVIEW虚拟仪器技术提高了模糊控制系统动态特性和开发效率,具有工程实用价值。