针对八连杆机器人腿部构型数学模型参数多和建模分层复杂的不足,提出了一种含有复合铰链的最简八连杆腿部机构。在保持闭环运动链特性的情况下,对一般八杆运动链进行局部收缩,得到了最简八杆运动链;以其中一种最简八连杆机构为基础构型,进行了机器人腿部机构设计。采用末端轨迹曲线任务点法对腿部构型进行尺寸计算,并利用矢量环法对确定参数的腿部机构进行了运动学分析。建立机器人整机仿真模型,基于Adams软件,采用对角小跑步态进行了典型地面环境的行走仿真分析。在此基础上搭建一台样机,在实际路面上进行适应性行走测试,验证了该构型的可行性,同时证实了最简八连杆机构数学参数少和分层简单的优点。

为测量柴油发动机缸内三维温度场,提出应用激光测试新技术,该技术通过对发动机缸体打孔,使激光进入缸体内部,利用激光的特性测试出发动机缸内湍流火焰瞬时温度.分析比较实验与计算结果,为发动机设计人员提供了新的测试技术思路.

针对足式机器人在实现奔跑、跳跃等极限运动时,腿部会受到地面较大反向冲击力的问题,使用仿生学方法以猫科动物腿部骨骼肌系统为仿生对象,通过引入变刚度弹性杆件对闭链连杆机构进行优化设计,设计一种结构简单、能够有效储存地面反向冲击力并将其转化为运动时动能的足式机器人腿部机构;建立数学模型,对变刚度弹性元件进行定量分析,并采用矢量回路法对连杆机构进行运动学分析;建立优化前后两种单腿机构的虚拟样机,使用MATLAB软件设计控制系统

针对产品质量屋中用户需求排序的问题,提出模糊需求软集合与隶属度云模型的耦合方法,从模糊性与随机性综合考虑用户需求排序的问题,利用需求模糊隶属度构建模糊需求软集合,消除质量屋在信息传递中的模糊性与不确定性问题,通过逆向隶属度云发生器将定量信息转化为定性概念,基于超熵算子评价法,确定需求重要度最终排序,以液压四足机器人为例,验证了方法的实用性与可行性.

针对在产品质量屋中工程特性重要度排序存在的主观性与专家偏好差异的问题,提出了基于Lagrange与灰色关联分析的工程特性耦合排序方法.利用灰色理论模型解决需求小样本下的不确定性,采用最大值标准化法处理原始数据,基于灰色关联系数消解评价的主观性,根据本企业与竞争企业的互补判断矩阵,建立优化模型使数据标准化,并通过构建拉格朗日函数对其求解,以消解专家偏好差异,最后综合考虑评价主观性与专家偏好差异两方面问题,确定最终工程特性重要度的排序.以液压四足机器人为例,验证方法的实用性与可行性.

针对机器人在配置评价与选型中存在的需求主观性与离散性问题,提出了模糊需求聚类与语言有序加权平均(linguistic ordered weighted averaging,LOWA)算子的耦合方法。利用模糊聚类分析确定需求间的亲疏关系,通过模糊需求标准化实现对需求特征的定量分析;基于LOWA算子将相对语言变量向绝对语言变量转化,采用综合指数评价法确定满足要求的机器人配置方案,为机器人的配置选型提供了新思路。以液压四足机器人选型为例,在多需求非结构化环境下,该算法为机器人腿部关节配置选择提供了更科学可靠的遴选方法。

针对机器人在非结构环境需求下设计的主观性与不确定性问题,提出了模糊非解耦模型与功能-原理-行为-结构(function-principle-behavior-structure,FPBS)耦合的设计方法。通过建立模糊非解耦模型,根据置信水平值的不同,将需求按亲疏关系进行划分,以确保需求间的相互独立性,同时消解评价主观性,基于FPBS的设计方法将隐性知识显性化表达,实现自顶至下多层级的设计与自底至上的结构综合,设计出满足要求的机器人结构方案。以液压四足机器人为例,验证了方法的可行性,在多需求非结构环境下,为机器人设计提供更加科学有效的新思路。