四足机器人机械结构设计与最优腿部配置研究

运动稳定性是机器人研究领域的重点,围绕四足机器人的运动稳定性展开设计研究。首先从仿生学角度出发,根据马腿部的一些特点在SolidWorks中设计四足机器人整机三维结构,使用SolidWorks Simulation的静应力分析部分中的设计洞察模块对所设计的腿部结构进行结构优化;然后,通过ANSYS对四足机器人的腿部结构进行有限元分析,详细了解腿部的受力情况,验证所设计的腿部结构满足受力要求;最后,采用D-H法对四足机器人正、逆运动学分析求解,利用MATLAB计算出足端运动空间,并在ADAMS中进行运动学仿真。仿真结果表明：通过分析机身质心在位移和速度上的变化特点,以及髋关节和膝关节在驱动力矩和关节转角上的变化特点,证明此设计的四足机器人满足运动稳定性的要求,为后期四足机器人物理样机的稳定性实验提供了理论依据。     

座椅约束下航空假人垂直冲击动态响应特性研究

该文采用试验和仿真相结合的方法,研究垂直冲击下航空假人的动态响应特性。首先开展14 g和19 g滑台冲击试验,对比不同冲击载荷下航空假人的腰椎响应。然后建立航空假人/座椅约束系统分析模型并验证其有效性,研究椅背倾角、座椅俯仰角对乘员腰椎、座椅响应的影响。结果表明:19 g与14 g脉冲下的乘员腰椎峰值压缩载荷、椅盆峰值纵向摩擦力及椅盆峰值压力比值均大于加载脉冲峰值比值,因此腰椎压缩载荷、椅盆纵向摩擦力及椅盆压力对加载脉冲峰值均有放大效应,14 g脉冲持续时间长,腰椎的Y向峰值力矩大于19 g脉冲;乘员腰椎峰值压缩载荷、椅盆峰值压力与椅背倾角均呈2次函数关系,在椅背倾角为110°附近时,乘员的腰椎受伤的风险最大;乘员腰椎峰值压缩载荷、椅盆峰值压力随座椅俯仰角的增大而增大,呈2次函数关系,增长逐渐趋于平缓。     

高动态弱信号环境下基于INS的GNSS捕获方法分析

为保证 GNSS 在挑战环境下的捕获性能，分析了高动态弱信号捕获存在的问题，提出了一种新的 INS 辅助并行码相位捕获方法，在频域利用 INS 辅助信息卫星星历/历书数据估计多普勒，缩小频率搜索范围，在码域利用码相位估计及并行码相位搜索的方法，减少码相位搜索时间，最后结合差分相干累积提高捕获灵敏度，实现高动态弱信号的快速捕获。仿真结果表明， 该算法能显著提升高动态、弱信号环境下 GNSS 接收机的捕获性能。     

碳纳米管网薄膜贴片天线研究

提出了一种基于导电碳纳米管网薄膜的贴片天线单元,简要介绍了碳纳米管网薄膜的制备技术。通过仿真和实验对比,研究了导电率对碳纳米管网薄膜贴片天线辐射性能的影响。仿真结果表明:当碳纳米管网薄膜贴片导电率达到10000S/m以上时,微带贴片天线的辐射性能与金属铜贴片相当,导电率1200S/m贴片单元的实测结果验证了仿真结果是正确的。     

基于AMESim的液压位置控制系统动态特性研究

AMESim软件是当前最主流的机械液压建模仿真软件,简要介绍了其主要特点,并以一典型的液压位置控制系统为例,利用AMESim软件对其动态特性进行了仿真研究。     

S7—200可编程控制器微机通信的设计和实现

西门子公司的SIMATIC S7-200系列是适应于中小型设备控制的微型PLC，应用领域广泛。无论是独立运行或相连成网络皆能在自动化系统中实现复杂的控制功能，强劲的通信能力使其在同类PLC产品中独具特色。本以飞剪控制系统为例，介绍了S7-222的通信方式，着重阐述了自由口通信的参数设定、协议规划和通信程序设计。     

基于模糊逻辑的自适应全局Terminal滑模控制

针对一类不确定非线性系统,分为已知名义模型和不确定模型两部分,考虑不确定因素的上界已知和未知两种情况,设计一种全局Terminal滑模和基于模糊逻辑的自适应全局Terminal滑模控制器,使得系统能够很好地跟踪参考输入,并且滑模控制的抖振在使用模糊系统逼近不确定参数上界时有所减弱,系统具有滑模控制所具有的鲁棒性.最后的仿真证明了理论分析的正确性.     

聚乙烯基吡咯烷酮水溶胶网络结构的表征

本文采用60Co辐照乙烯基吡咯烷酮(NVP)水溶液和5wt.%磷酸二氢钠(NaH2PO4)溶液引发NVP聚合交联的方法,制备由超高分子量聚乙烯基吡咯烷酮(UPVP)和部分交联的PVP((CPVP)组成的水溶胶,测定PVP水溶胶中未交联的PVP分子量、交联部分的交联度、数均网络分子量和溶胀比,结果表明,PVP的分子量约为通用PVPK90的10倍;随着反应体系中NVP浓度和辐照剂量的增加,交联度变大,数均网络分子量变小;溶胀比与单体浓度成正比,与辐照剂量成反比。     

耐强碱薄壁橡胶胶囊的研制

介绍了耐强碱橡胶胶囊的研制过程,主要包括材料选择、配方设计、结构设计、模具设计和制造工艺。结果表明,以三元乙丙橡胶为主体材料的耐强碱橡胶胶囊能较好地满足使用要求。     

聚乙烯基吡咯烷酮水溶胶的粘弹性表征

本文采用60Co辐照乙烯基吡咯烷酮(NVP)水溶液和5wt%磷酸二氢钠(NaH2PO4)溶液引发NVP聚合交联的方法制备由超高分子量聚乙烯基吡咯烷酮(UPVP)和部分交联的PVP(CPVP)组成的水溶胶,测定水溶胶在注射前和经WN12针(直径1.18mm)注射后的粘弹性和粘度变化。实验结果表明,合理调节该水溶胶的组成,可使其注射前后都保持较好的粘弹性,且粘度变化较小。从而有望成为人眼玻璃体的替代物。