柔顺控制是共融机器人研究的重点。针对级联式气动肌肉肘关节动力学模型,建立了以滑模位置控制为内环、触力导纳控制为外环的控制结构;设计了带干扰观测器的滑模控制器(SMCDO),证明SMCDO算法的收敛性;将环境等效为弹簧模型,设计了外环导纳控制器,并给出控制律。搭建实物测试平台,分别开展阈值力、力安全阈值测试以及碰撞测试,并分析了刚度系数对修正轨迹和接触力的影响。实验结果表明:关节柔顺性与刚度系数相关;SMCDO内环导纳控制精度优于无干扰观测器的滑模控制器内环导纳控制;所设计的控制算法稳定且有效。

通过建立一对直齿锥齿轮有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其进行瞬态仿真分析,验证其仿真方法的准确性。基于此建立一对零度弧齿锥齿轮对比模型进行仿真计算,根据仿真结果,对齿轮接触力、齿面接触应力、齿根弯曲应力、大齿轮振动方面进行比较分析,发现在相同载荷和转速情况下,直齿锥齿轮与零度弧齿锥齿轮的传动特性具有明显的差异性。为两种类型的锥齿轮在航空领域中的选择和应用提供参考。

动力学性能直接影响设备运转的可靠性,研究设备的动力学性能能够深入了解设备的动态特性,对设备的运行及优化改进具有重要作用。文中从弹鼓装置实际受力情况出发,以有限元理论和多体动力学为基础,讨论了弹鼓装置动力学特性,运用ADAMS运动仿真,对弹鼓的动态过程进行了分析,得出了弹鼓装置的运动规律和动力传动规律,对掌握弹鼓性能和优化改进具有一定的指导意义。

螺杆泵转子与定子间的接触力及其转速对螺杆泵定子的使用寿命至关重要。本文以采油螺杆泵定子常用材料,即氢化丁腈橡胶(HNBR)弹性体材料为研究对象,研究接触力和转速对螺杆泵定子弹性体材料摩擦磨损性能的影响。采用摩擦磨损试验研究不同接触力和转速下HNBR弹性体材料的摩擦系数,并采用失重法分析试验试样的体积磨耗率;利用扫描电镜(SEM)观察摩擦磨损试验后试样磨痕微观形貌变化,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术分析不同接触力和转速下试样表面分子结构变化。试验结果表明,接触力和转速对HNBR弹性体材料的摩擦系数和体积磨损率均有重要影响,摩擦系数随接触力的增加而减小,随滑动速度的增加呈先增加后减小的趋势,HNBR材料的体积磨损率随接触力和转速的增加均会减小;SEM分析表明,试样的磨痕微观形貌发生了明显的变化,接触...

针对普通齿轮泵存在振动、噪声及变排量等问题,创新性地提出一种新型结构多齿轮变量齿轮泵.基于Hertz静力弹性接触理论对其轮齿接触力进行了理论分析,运用虚拟样机技术对两种齿轮泵轮齿啮合运动进行了动态仿真分析及比较.结果表明,新型结构多齿轮变量齿轮泵的轮齿接触力及其脉动值较普通齿轮泵要小,并且具有错开从动轮接触力同时到达幅值的特性,表明所设计的新型结构多齿轮变量齿轮泵有效、可行.

根据大陆科学钻探钻机自动猫道的设计要求设计了猫道的钻杆运移系统。系统具有机构新颖、动作稳定可靠、控制方便等优点能够代替人工完成在钻井过程中运移钻杆的动作实现钻具的自动运移。简要介绍了钻杆运移系统的结构组成、工作原理及系统的动作流程并利用Inventor软件为设计平台建立钻杆运移系统模型并在此基础上运用ADAMS仿真软件建立仿真模型。对系统进行运动学仿真模拟得到钻杆运移系统与钻杆之间接触力的变化以及钻杆运移系统关键部位的应力变化。通过仿真分析验证了系统的稳定性为系统实际动作的优化及控制提供了理论依据。

根据大陆科学钻探钻机自动猫道的设计要求设计了猫道的翻板机构.该机构能够代替人工完成在钻井过程中运移钻杆的动作实现钻具的自动运移.介绍了翻板机构的结构组成、工作原理及机构的动作流程并利用Inventor软件为设计平台建立翻板机构模型.再利用ADAMS仿真软件对翻板机构上不同规格的钻杆进行建模分析测量钻杆的滚落速度以及钻杆与翻板机构之间的接触力.