针对目前扑翼飞行器飞行模式单一,无法灵活调整飞行姿态的问题,设计了一款可变幅扑翼飞行器,通过调节翅翼扑动幅值,实现扑翼运动姿态和飞行模式切换。建立可变幅扑翼飞行器机构运动学模型,基于Adams和Matlab进行联合仿真,对扑翼飞行器进行运动特性分析。建立多飞行模式下的气动模型,通过XFLR5软件分析可变幅扑翼飞行器的气动特性,通过设定相关参数,实现了起飞、快速飞行、慢速巡航等多种飞行模式,提高了扑翼飞行器的灵活性,为未来扑翼飞行器的进一步发展提供了研究基础。

针对机器人末端执行器机械手多功能化的需求,提出了一种多模式抓取欠驱动手。该机械手基于欠驱动理论,解决了传统复合欠驱动手存在的结构复杂、控制元件多、适应能力不强等缺点。介绍了多模式抓取欠驱动机械手的结构组成和运动过程,建立了欠驱动手的数学模型;根据几何关系对机械手进行运动分析与适应性分析,并求得机械手抓取的参数范围;在不同的抓取模式下,分别对机械手进行受力分析,利用虚功原理,计算出理论输出力。虚拟样机仿真实验表明,该机械手无需安装受力传感器及复杂的控制系统,可实现平夹和包络两种抓取模式,验证了设计的可行性。

现有的爬管机器人在设计时常侧重于适应性、越障能力和负载能力的某一方面,无法同时满足实际作业中对各方面性能的综合需求。为此,基于仿生学原理和变胞理论设计了一种新型爬管机器人,兼具适应性、越障能力和负载能力三方面的性能。建立了变胞手爪和机器人整体的静力学模型,分析了机器人在3种状态下所需的手爪夹紧力和足部摩擦力;设计了爬管机器人在竖直攀爬和翻转运动时的步态,并基于Adams对爬管机器人进行了运动学和动力学仿真,得到爬管过程中夹紧力以及摩擦力的变化规律;实现了机器人在管道上的稳定运动,验证了机器人结构设计及力学模型的正确性。

为了快速检测斜齿轮的螺旋角,提出了一种基于机器视觉的标准斜齿轮螺旋角测量方法。介绍了系统的总体结构和测量流程。通过对斜齿轮上下端面的数字图像进行形态学处理,获得斜齿轮主要的特征参数,求得斜齿轮的螺旋角。实验验证表明,该方法快速可靠,精度满足测量要求。

为提高管外机器人的负载能力与越障能力,设计一种永磁吸附履带式管外爬行机器人。建立机器人在管道上的静力学和动力学模型,得到机器人在轴向和周向稳定运动时的吸附力条件。利用Ansoft Maxwell对比分析磁性履带组中永磁铁2种不同布局方式,选定合适的布局方式并计算该布局方式下磁性履带组在轴向和周向运动时能够提供的吸附力,验证了磁性履带组设计方案的合理性。最后基于ADAMS进行了运动仿真,得到越障过程中质心变化规律,验证了机器人具有良好的越障性能。

本文按照面对面平行度误差的定义，在机器坐标系建立空间任意方位被测零件的面对面平行度误差评定的数学模型，并采用有效集法快速、简便地求得最优解，为坐标测量机上实现最小条件评定面对面平行误差开辟了一条有效途径

文中结合车间过程检测的实际,对在V形块上定位的轴承外圈的圆度误差进行了分析,得到了圆度误差的计算公式,并以此为基础,给出了棱圆度误差的推导公式.然后通过程序计算,找到了一个合适的测量偏角.这对于轴承过程检测具有重要的意义.

本文研究直接在三坐标测量机上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上接采点测量数据，用不等距三次Ｂ样条函数和最小二乘法拟合测头中心轨迹，通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换，得到凸轮升程曲线，运用最小条件法评价凸轮误差，同时还可以评价凸轮机的速度、加速误差。数字仿真计算和实验结果表明，本文方法具有测量过程简便，测量效率高、计算精度高，应用性广播等优点，适用于三坐标测量机为检测设备的自动加工

特种车行驶路况复杂,道路崎岖,环境恶劣,其舒适性严重影响成员的生理和心理状态,所以特种车的减振降噪问题,已成为目前的研究热点之一.然而,实际工程中针对某一辆特种车进行单独的减振降噪设计,不仅耗时长,效率低,而且通用性差,成本高.针对这一问题,开展特种车减振降噪技术研究,以特种车为研究对象,用模块化设计的方法设计模块材料、厚度、尺寸及黏贴方法,以及与车体、发动机支撑等的匹配关系,形成系列化减振降噪措施,实现特种车减振降噪的模块化和通用化,可满足不用车型不同需求的模块化结构元件,降低设计和加工成本.仿真结果和路面测试结果表明了该技术的减振降噪效果,验证了模块化设计方法的有效性.论文提出的方法可为特种车辆的减振降噪措施提供有益的参考,具有重要的理论价值和工程实际意义.

考虑液固耦合的输液管道振动的研究能更准确地反映振动过程的机理和能量的分布，与实际情况更接近，对于管道振动的减振降噪具有重要意义。以输液管道为研究对象，考虑重力所做的功、液体压力的变化以及液体黏性等因素，运用Hamilton变分原理，建立了在考虑液固耦合条件下，输液管道的横向运动方程和轴向运动方程，为后续的分析计算提供了参考。