设计了一种舰载的伺服稳定平台,该稳定平台采用地平式双轴转台的结构形式,用于加装负载并完成指向精度标校功能,可在船体航行和系泊状态下隔离船摇影响,稳定负载指向功能;文中给出了伺服稳定平台的结构形式,并进行了有限元仿真分析。

针对铁路钢轨磨损现状,通过对现有钢轨磨损检测装置的结构创新,设计了一种新型钢轨磨损检测装置;首先通过CCD摄像机检测模块、传感器模块对钢轨进行磨损检测,再利用图像采集模块和数据处理模块对检测数据进行分析,最后得到钢轨的磨损形式和磨损量。该装置的应用提高了钢轨磨损检测的效率和准确率,同时可对已损伤钢轨进行预警,有效延长了钢轨的使用寿命,减轻了工人的工作强度。

针对某企业纸筒灌装产品的自动化生产,设计了一种全自动化的下料搬运装置,来完成纸筒灌装产品的下料任务。基于SolidWorks软件完成了对下料装置的整体结构设计。介绍了装置的工作流程和原理,并对其中关键组件的设计进行了阐述。在实际生产中,该机构能够正确地完成对纸筒产品的下料任务,使纸筒从垂直姿态变为水平姿态,并保证圆柱形产品头尾一致有序排列。

采用Fortran编程语言,建立了水润滑径向轴承的数值模型。计算了半径间隙为0.8~1.3 mm之间、偏心率为0.2~0.9之间的各重要轴承性能参数。计算结果表明,随着半径间隙的增大,水膜压力在Y=0截面与θ=180°截面上均会降低,水膜厚度在两个截面上均会增大,但在周向方向最小膜厚处差异很小,在轴向方向无变化。同时,随着偏心率的增大与半径间隙的减小,最大水膜压力与承载力会增大,而最小水膜厚度与摩擦因数会减小。

针对大型钢结构模块顶升装置中的支撑筒进行强度分析,分析结果表明其在夹持工况的等效应力远远小于在顶升工况时的等效应力。因此,选取顶升工况中的最大等效应力为状态变量,考虑顶升工况下的支撑筒,利用APDL零阶优化方法中的随机优化方法对支撑筒整体结构进行优化分析。结果表明,在满足夹持和顶升两种工况要求的情况下,支撑筒的体积得到了较好的改善,优化后的支撑筒体积比优化前减小了29.45%,同时得到了更为合理的支撑筒结构尺寸。

针对人类对于未知环境的探索需求高,探索任务多样化,探索地形崎岖多样,设计了一种以Freertos实时操作系统和ARM系列处理器的智能探索机器人系统。完成了底盘移动控制、机械臂控制、环境数据采集、实时传输数据等任务,具有完善的任务调度机制,并根据机器人的探索需求设计独立的任务。机器人端还有一个运算设备,可以结合摄像头与热成像实现了对环境的实时监测,探索数据的实时交互功能。结合履带减震底盘和全向移动机械臂可以满足大部分探索任务需求,具备较高的实用价值。

在汽车发动机塑料进气歧管三维型腔设计方案确定的基础上,进行了塑料进气歧管的结构设计和焊接设计,并对进气歧管进行了CAE分析;计算结果显示,进气歧管在爆破压力、振动应力方面能满足强度要求,所设计的进气歧管满足最初的设计目标要求。

油浸式变压器故障检测仿生机器人是一种可以辅助电网中大型油浸式变压器或者换流器故障检测的机器人。根据仿生学的特点,提出了油浸式变压器故障检测仿生机器人的设计方案,研究了仿生机器人的机构原理及设计过程。针对仿生机器人的密封舱体、驱动机构、沉浮机构的结构设计进行详尽的阐述。基于ANSYS分析平台对仿生机器人的运动学进行仿真分析,验证了仿生机器人整体设计的合理与可靠性。

为了改善工人的工作环境,减少工人的劳动损伤、提高企业的生产效率,开发了一款三自由度桁架式机械手。介绍了桁架式机械手的立柱、X轴、Z轴、末端执行器等零部件的结构。通过SolidWorks创建桁架机械手的模型,为了保证其工作的安全性及设计的可行性,采用ANSYS Workbench对其进行动静特性分析,了解桁架机械手支撑零部件的强度及振动情况,仿真结果证明该设计符合实际的使用要求。

为降低医务人员的劳动程度,提出了一种撑膜机械手。为满足不同种类探头的撑膜要求,以实际轨迹与给定轨迹的位置误差最小为目标函数,建立撑膜机械手的轨迹综合优化模型,通过遗传算法求解得到一组满足不同种类探头撑膜需求的结构参数。对撑膜机械手进行试验,验证撑膜机械手的实用性。