基于超声波传感器的移动机器人避障系统研究
针对移动机器人移动过程中会遇到各种障碍物并需要合理地避开,以移动机器人为平台,利用超声测距原理,以51单片机为核心设计硬件电路,设计了一种基于超声传感器的移动机器人避障控制系统。利用单片机对超声波传感器采集到的环境信息进行存储处理,特别是在避障系统控制算法设计基础上引入模糊控制理论,设计模糊控制器,并且利用Matlab软件对模糊控制器进行了仿真验证。
三关节式软体驱动器的设计及其弯曲性能分析
针对传统的刚性机器人在辅助人体康复训练时存在康复效率低、易造成人体二次损伤等问题,依据人体手指结构及其关节的运动范围,提出了一种由硅胶材料制成的三关节式软体驱动器。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和虚功原理,在理想条件下建立了软体驱动器气囊的弯曲角度与输入气压之间的非线性数学关系,进而研究在一定气压下驱动器不同结构参数对其弯曲性能的影响;接着,通过有限元模型仿真得出了驱动器壁厚、底层厚度和腔室外直径对驱动器弯曲性能影响的显著性排序;最后,通过3D打印及模塑成型工艺,制作了三关节式软体驱动器,搭建了软体驱动器弯曲性能测试平台以测试其弯曲性能。结果表明随着输入气压的增大,软体驱动器弯曲角度的理论计算结果与实验结果的相对误差逐渐减小,当气压高于20 kPa时,其最小相对误差为1.48%;当腔室内部气压...
用于康复训练的分段式气动软体驱动器
针对手指康复训练中软体驱动器贴合度低、灵活性差、运动传递不准确等问题,基于仿生原理设计分段式气动软体驱动器.通过3个具有锯齿结构半波纹管气囊实现软体驱动器的分段弯曲,嵌入柔性应变传感器实现软体驱动器本体感知.建立半波纹管气囊弯曲变形数学模型,借助有限元分析对半波纹管气囊进行分析,研究壁厚、波纹宽度、波距和波纹数目对该气囊弯曲性能和末端输出力的影响,选取软体驱动器尺寸参数.采用3D打印技术及失蜡铸造工艺,制作分段独立驱动的软体驱动器.特性测试结果表明分段式软体驱动器最大弯曲角度为302°,末端输出力为3.33 N,能够带动手指进行分关节康复训练,内嵌的柔性应变传感器可以实时监测软体驱动器弯曲状态.
数控机床丝杠空心/错流/螺旋式内冷结构降温对比研究
为减少丝杠受热变形对工件加工精度的影响,在现有空心式内冷结构基础上,提出错流式与螺旋式2种内冷结构降温方案。利用有限元分析法,对3种内冷结构进行降温试验对比,通过分析丝杠径向与轴向温度分布情况,得出螺旋式内冷结构降温效果更明显且径向温度分布更均匀。进行通水前、后试验对比,结果表明:在通水前,错流与螺旋式内冷结构达到温度平衡状态耗时比空心式内冷结构约少4 h;通水后,螺旋式内冷结构比错流式内冷结构达到温度平衡状态耗时约少1 h,错流式内冷结构比空心式内冷结构约少3 h;在保证流量的情况下,丝杠降温效果取决于回水流道的分布情况,而不取决于进水流道;螺旋式内冷结构较其他2种内冷结构最先达到温度平衡状态。
大型机床滚珠丝杠副温升与降温研究
针对滚珠丝杠副温升问题,分析丝杠温升主要来源,建立热力学理论模型。以某加工中心进给用滚珠丝杠副为研究对象,分析丝杠螺母副温升变化情况以及导致变化的原因。滚珠丝杠副在加工中心强切削的工况下,丝杠因热膨胀所引的轴向起位移约为1.8μm。设计螺旋式内冷结构丝杠,通过有限元分析比较丝杠空心式与螺旋式内冷结构的降温效果。结果表明:丝杠表面温度不是越低越好,而是越均匀越好;螺旋式内冷结构比空心式内冷结构径向温度分布更均衡,整体降温效果更加明显。
数控机床滚珠丝杠副的法向截形对其传动效率的影响研究
为使丝杠获得高效稳定的传动效率,提出以勒洛多边形为法向截形设计滚珠丝杠副,并给出勒洛多边形的做法。分别将勒洛三、四、五边形作为滚珠丝杠法向槽形,在相同工况下对比丝杠传动效率。结果表明:勒洛多边槽形边数越多,丝杠传动效率越高,以勒洛五边形为丝杠法向截形最为合理。对比以勒洛五边形、普通槽形为法向截形的滚珠丝杠与梯形丝杠的传动效率。结果表明:以勒洛五边形为法向截形的丝杠传动效率最高,为98.4%,分别比普通滚珠丝杠、梯形丝杠高0.8%、20.6%,持续获得高效传动的能力较普通滚珠丝杠强;理论上,滚珠与滚道间接触角越小,丝杠传动效率越高;当量摩擦角的大小决定丝杠高效传动的稳定性,当量摩擦角越小,高效传动的稳定性越好,反之则越差。
数控车床工件-刀具系统切削动态特性研究
以外圆车削为研究对象,分析车削状态下工件-刀具系统耦合振动动态特性,建立工件-刀具系统非线性动力学模型,得出耦合作用下刀具系统振动微分方程。利用振动测试系统获取刀尖位置在不同进给速度和转速下的振动信号,通过时域和频域分析,探讨刀具振动信号随切削参数的变化规律。研究表明相同切削条件下,随着进给速度的增加,刀具振动幅值增大,但刀具振动主频变化不大,且振动能量变化不明显。随着主轴转速的增加,刀具振动加速度明显增加。
汽车液压ABS系统检修方法与故障实例
通过简述ABS系统的工作原理,说明了ABS系统各部件的检修方法,结合故障案例分析,完成了汽车液压ABS系统检修方法的论述。
VPC系列液压泵产品一致性的试验研究
该文针对VPC系列液压泵产品一致性问题,对400台VPC系列液压泵进行了试验和分析,总结出了最优产品的装配尺寸,使产品在满足行业标准的情况下,性能更优、更节能。
自整定模糊PID在改善泵控马达动态特性中的应用
泵控马达系统在运行过程中,由于油液中混入了空气,系统体积弹性模量和泄漏系数不再是恒定的值,常规 PID 控制不能很好地满足系统动态要求。 针对以上特点,提出采用自整定模糊 PID 来改善系统动态特的方法。 本文分析了系统体积弹性模量和泄漏系数的影响因素,自整定模糊 PID 控制器的设计方法。 仿真结表明,自整定模糊 PID 控制较常规 PID 控制具有更快的响应特性和良好的动态特性,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性。












