仿人机器人是机器人领域的重要组成部分,其特性分析涉及机械、电子、材料等学科。由于仿人机器人能够模仿人类行为和动作,能更好地为人类服务,已成为当前的研究热点。大部分仿人机器人搭载大量的智能软硬件,但本体设计仍然存在缺陷,尤其是仿人机器人腰部结构设计,创新性不足,制约着整体的功能发挥。基于此,设计了一种仿人机器人腰部结构,具有一定的创新性。运用旋量理论对其位姿进行计算;通过Adams和Matlab进行仿真拟合;进行了实验验证,证明了结构设计的合理性及可行性,为机器人动力学分析打下基础。

在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PISO算法,对混合器预混合管道不同出口位置、叶片数量、叶轮转速等不同条件下的两相流混合效果进行了数值模拟,结果表明：预混合管道出口位置不同时,混合效果不同;当叶片数量为16时,混合效果最理想;模拟还表明,增加叶轮旋转速度对混合效果作用明显,但是达到一定转速后,混合效果趋于稳定。在此基础上,通过液体质点运动矢量图、速度流线图和湍动强度分布云图,分析了加速溶液混合均匀的是叶轮二次剪切和混合器中运动部件对流场的湍动作用,选用环氧树脂（E51）与对应的固化剂进行混合并浇注成型,并对制品的硬度...

针对现在机器人多驱动并且其运动学特性和控制系统复杂的情况,设计了一种具有躲闪功能的机器人腰部结构,该结构具有单驱动、多自由度、结构简单、运动分级精确并且易控制的特点。介绍了该机器人腰部结构的运动学原理及相关初始参数的选择,并用Denavit-Hartenberg(D-H)法求解出上身在不同情况下的坐标变换矩阵,并得出机器人的正解和逆解;最后建立了该结构的三维模型,简化并导入ADAMS软件进行运动学仿真分析,并通过实验验证了该结果。

针对目前市场上机器人各运动关节都需要靠伺服电机驱动的情况,设计了一台具有躲闪功能的仿人机器人。采用单电机驱动并通过控制电磁离合器的状态,实现腰部关节的运动,最终完成机器人的躲闪动作。为了验证其主要零部件选型的正确性和结构设计的合理性,运用拉格朗日函数对机器人躯干结构进行了动力学研究;然后利用ADAMS软件对机器人虚拟样机进行动力学仿真分析,得到相应的关节转矩曲线;最后,完成机器人实物装配并通过实验测试对机器人躲闪功能进行了验证。