湍流减阻研究的进展与现状

综述了肋条、柔顺壁、聚合物添加剂、微气泡、仿生减阻、壁面振动等主要湍流减阻技术最近的研究成果和现状,并着重强调了各自的减阻机理。     

6-RSS并联机器人运动学分析

介绍了并联机器人的特点和主要的应用领域。针对6-RSS并联机构这一新构型,介绍了其工作原理和主要特点,并建立了运动学逆解数学模型。分析了6-RSS并联机构逆解的多解性,提出了一种运动学逆解的数值求解算法,并针对一个给定结构几何尺寸参数的6-RSS并联机构进行了计算。     

基于DDS技术的行波超声电机电源

针对行波超声电机对驱动电源要求,设计了基于直接数字波合成技术(DDS)的超声电源.实现了稳频和精确调整输出信号频率和相位差的功能.实验得到了1 Hz的频率调整精度和1°的相位调整精度.     

基于定子齿三维运动的新型超声波马达

文章提出了一种基于定子齿三维运动的新型超声波马达（以下简称ＰＴＨＤＵＳＭ）。与传统超声波马达（以下简称ＣＯＮＴＵＳＭ）相比，ＰＴＨＤＵＳＭ具有以下显著优点：无轴承、无需润滑、提高输出力矩１．５～２倍、高稳定性、低噪声。文中首先分析了ＰＴＨＤＵＳＭ的理论模型，并根据理论模型制作了实验样机。该样机性能参数为：直径１８ｍｍ，厚度１０ｍｍ，重量１７ｇ，输出转矩０．０５Ｎ·ｍ，转速２０～１６０ｒ／ｍｉｎ。文章提出的基于定子齿三维运动的新型超声波马达作为小型驱动器能广泛应用于航空航天、医疗器械、机器人、光学仪器以及办公自动化设备等领域。     

Working principle and design of a double cylinders type traveling wave ultrasonic motor using composite transducer

A double cylinders type traveling wave ultrasonic motor using composite transducer was proposed.The proposed stator contained two cylinders and one composite transducer,and the transducer located on the outer surfaces of cylinders.The composite transducer included two exponential horns located on leading ends,and the horns insected with the cylinders at tip ends.Two degenerated flexural vibration modes spatially and temporally orthogonal to each other were excited in each cylinder by the composite transducer.In this new design,a single transducer could excite two flexural traveling waves in the cylinders.Thus,elliptical motions were achieved at the particles on the teeth.The working principle of the proposed motor was analyzed.The cylinder and transducer were designed with FEM.The resonant frequencies of two vibration modals of the stator were tuned to be the same,and the motion trajectories of nodes on the teeth were analyzed.Transient analysis results show that the motion trajectories of teeth are ellipses.The results of this paper can guide the development of this new type of ultrasonic motor.     

基于BP神经网络的被动步行稳定不动点的估算

建立了被动步行机器人的动力学模型．使用BP 神经网络对被动步行稳定不动点进行估算,并将估算值 作为Newton-Raphson 迭代的初值来求解稳定不动点．该方法解决了以往利用非最简模型求解不动点时,由于初值 选取不当所造成的搜索成功率低以及搜索时间长的问题．在获取训练样本时,参数变化较小时不动点的变化很小; 利用这一特点,在计算相邻两个样本的不动点时,只使一个参数发生较小的变化,并将本次使用Newton-Raphson 迭 代搜索得到的稳定不动点作为搜索下一样本不动点时的初值．使用1 000 组随机产生的参数对所得神经网络进行测 试,结果表明该方法可以大幅提高稳定不动点的搜索成功率,大幅缩短搜索时间．     

鼓形俘能器的有限元分析

以压电方程和弹性材料的本构方程为基础,建立了鼓形俘能器机电耦合有限元模型.采用有限元分析软件对鼓形俘能器进行仿真分析,并得出鼓形俘能器结构参数的变化对其性能的影响.仿真结果表明,为了提高俘能器的俘能性能,在符合加工工艺要求和其他特性的前提下,应尽量增大鼓形俘能器钢环内径,限制压电陶瓷 (PZT)的直径和厚度,而钢环厚度对其性能影响较小.在此基础上研制了鼓形俘能器,并进行了实验研究,实验结果与仿真结果基本吻合.     

纵弯复合多自由度球形超声电机的研究

摘 要：目前国内外对多自由度超声电机的研究和应用尚属探索阶段,出现了多种结构的多自由度超声电机。本文提出了一种新型单振子纵弯夹心换能器式超声电机结构,由单一驱动足产生多自由度振动轨迹,驱动球形转子作多自由度运动;对十字交叉换能器做了模态分析,对纵振和弯振做了模态简并;建立了驱动足的运动轨迹方程,并仿真分析了典型驱动方式下驱动足的振动轨迹;试验测试了样机转子绕X、Y、Z轴转动的速度与电压之间的关系和转矩与速度之间的关系,计算了相应情况下电机的最大效率;电机旋转方向与分析结果一致。
     

一种空间润滑装置的流固耦合振动

面向空间润滑中常采用的被动润滑不及时的问题,提出一种主动润滑方法。为了达到主动润滑的目的,提出了一种结构简单易于加工的压电微喷润滑装置。压电微喷装置的固有频率和振型对液滴形成和喷射效果具有重要作用。首先建立考虑压电-流固耦合和压力波传播效应的等效模型。进而利用有限元法对整个装置的固有频率和相应的振型进行分析。最后利用激光测振仪对整个机构实际的振型和固有频率进行测量。通过结果对比验证此流固耦合模型的有效性和方法的实用性。     

基于构型分岔的并联机构优化设计

对于给定的一组运动输入参数,并联机构有可能出现构型分岔。为了使机构在连杆长度范围内能够随意运动,基于构型分岔进行了并联机构优化设计。在连杆空间分析并联机构运动状态的基础上,应用杆长向量表示了六自由度并联机构的16种极限构型。为避免机构出现构型分岔,利用同伦法和静态分岔条件,分析了极限构型的分岔特性,得到连杆的长度范围。对所设计的机构进行了运动可控制条件分析,以保证机构在整个杆长范围内可以控制。