加强缝纫机创新设计研究,走缝纫机生产强国之路

提高缝纫机设计水平是使我国缝纫机生产从大国走向强国的关键所在.文中提出了要加强缝纫机的需求分析和发展趋势研究,提高新产品开发的自觉性;提出加强缝纫机机理研究,深入掌握缝纫机设计规律,提高缝纫机设计水平;提出了开展缝纫机创新设计基础研究,提高缝纫机设计的创新性;提出掌握机构分析和综合理论,实现缝纫机机构参数优化设计;提出加强机电一体化设计方法研究,实现缝纫机的自动化、柔性化和智能化,使缝纫机产品更加现代化;提出加强机构动力学研究,提高缝纫机的动态性能;提出建立有效的产学研合作机构,联合攻克缝纫机技术难关.     

机电一体化产品的基本特征及其功能求解模型

阐述了机电一体化产品的基本特征、基本组成和机电一体化产品的核心子系统,提出了机电一体化产品功能求解模型,研究了功能原理和工艺动作过程的构思、工艺动作过程分解和实现工艺动作的广义执行机构解等一系列关键问题.     

空间凸轮廓面的两重包络加工实验

为加工复杂空间凸轮廓面,提高精度,降低刀具成本,作者已从理论研究角度提出廓面加工的两重包络法.为验证该加工方法,本文进行了加工实验研究.提出瞬时接触线方式和环线走刀方式两种加工工艺,进行了误差分析与比较.根据加工时间的比较分析了不同方法的加工效率.通过实际加工实验,验证了两重包络法加工的可行性.     

多连杆压力机模块化运动学性能分析

机械压力机适用于薄板件拉深、成形、弯曲、冲裁等冷冲压工艺。进行多连杆压力机的杆系类型分析；基于杆组法建立其模块化性能分析方法；进行多连杆压力机的模块化运动学性能分析软件开发；基于所开发的模块化压力机性能分析软件，进行了对称六连杆肘杆压力机和对称八连杆肘杆伺服压力机的算例分析。研究为多连杆压力机的杆系设计提供了辅助分析工具。     

现代机构学的形成、基本内容和应用前景

机构学现代化对机械工业的发展意义重大。广义机构、可控机构、机构系统概念设计、机器人和步行机机构、微机构和微驱动、仿生机构、新型机构等是现代机构学研究的主要内容。现代机构学形成的主要标志是机电一体化系统的形成和应用。现代机构学与传统机构学的主要区别是对机构内涵的不同认识、机器构成的不同、机构设计理论与方法的不同。现代机构学具有广泛的应用前景 ,可以对可控机构、机器人、微机械、机械动力分析等的深入研究产生影响。     

机构学10年来主要研究成果和发展展望

1990年以来,中国机构学学术研讨会举行了7次。12年来中国机构学经历了一个较大发展。概括起来主要为加强了传统机构的基础研究,机构学与产品创新设计密切结合,融合高新技术开拓现代机构研究,推动机构学现代化。具体表现在深入开展传统机构的分析和综合理论研究;努力实现机构计算机辅助设计;大力推行机构系统和机械产品概念设计;深入开展机器人机构学及其工业应用研究;大力进行可控机构的分析和综合的研究;努力开展机构和机械动力学研究;大力推进机构学教学内容和体系改革等等。通过上述多方面的理论研究和实际应用,使中国机构学的理论水平和学术水平总体上说已处于世界先进水平。但是,基础研究的独创性和突破性研究成果还不够多。同时在实际应用方面与国际先进国家相比还有不小的差距。     

动力模块车组的运动建模与规划

大型动力平板车及其动力模块车组是重载超大型设备与物件运输的核心装备,具有轮组数量多、轮组与转向盘采用数字连接、各轮组独立转向驱动和控制等特点,合理的轮组运动建模与规划是保证其正常高效作业的基础。根据工程应用实际需求并保证计算的实时性要求,提出典型和一般两大类运动模式。典型运动模式即绕某一固定点旋转,采用梯形转向解析法建立各轮组转角模型,并得出最小转弯半径;一般运动模式即沿任意曲线路径行进,通过分解转化为典型运动模式,再相应解算。多车并车为动力模块车组时,基于模块化思想,通过全局向单车坐标系的转换,将车组运动转化成各单车运动,再由各单车解算轮组转角,实现动力模块车组的分布式实时计算。数值仿真验证了所提方法的可行性。     

轮式机器人：创新设计与实验研究

轮子是人类的一项伟大发明,轮式移动系统为人类的生产和生活带来了极大便利,机器人采用轮式移动系统是一个十分重要的发展方向。为克服普通轮子对复杂地形适应性不足的问题,研究者们在轮子与行驶表面的吸附方式、轮子自身的几何形态、行驶过程中的转向方式等方面进行了探索。在轮子将滑动摩擦转变为滚动摩擦这一移动机理的基础上,针对崎岖地形翻越、垂立壁面爬升、地面全向移动等场景要求,该文提出了三模式变形轮、磁吸附轮、变参数全向轮等 3 类新型轮子结构,及其相应的轮式移动结构;通过连杆机构实现了三模式变形轮在圆轮模式、爪模式、勾模式之间的切换和机器人的向越障;通过磁吸附轮结构和被动三自由度悬架,使全部轮子始终贴合壁面,实现了机器人的壁面行驶;通过空间机构调节辊子安装角参数,使轮子摩擦力方向受控,保障了机器人的全向行驶;通过样机搭建和实验研究,验证了该文所提创新设计的可行性。     

新型回转式曲面分层 3D 打印机设计与实验研究

3D 打印技术在航天、军工、机器人等领域应用广泛,但也存在诸多问题,如阶梯效应所带来的叠层误差、2.5D 制造原理导致的打印零件各向异性、支撑结构的打印及后处理导致的耗时和耗能等问题。针对上述不足,该文提出一种回转式曲面分层 3D 打印方法,对多自由度回转式 3D 打印设备的设计方法进行研究,通过构型综合和尺度综合确定了打印机构型及结构参数,提出了曲面打印路径规划方法。通过联合仿真与样机实验,验证了 3D 打印设备构型综合与尺度设计的有效性,为打印装备创新设计、曲面打印过程规划策略及相关实验研究提供了新思路。     

空间连杆机械中四面体法关于单元类别的判定法则

四面体法在解决实际问题时涉及到单元类别的判定问题。单元类别的判定有助于避免单元形成过程中矢量环方程处理的盲目性。本文就一船空间连杆机构中隐含单元的类别判定作了较深入的研究，给出了相应的判定法则。