气动软体驱动器的材料与电气比例阀的压力控制都具有较强的非线性,传统的PID控制方法对非线性系统的控制很难达到理想的效果。文中提出了一种将模糊控制与PID相结合的控制策略。根据电气比例阀结构与工作原理,初步建立了电气比例阀的数学模型。通过基于采集输入输出数据的系统辨识方法来获得控制系统的传递函数,基于此传递函数在MATLAB/Simulink中建立模糊PID控制模型并对其进行仿真,将模糊PID和PID的控制效果进行比较。结果表明,模糊PID算法在电气比例阀压力输出控制方面具有更好的自适应能力。

针对海上搜救和海上勘探的需求,设计一种气动变腔驱动器软体机器人模拟金枪鱼推进运动,可有效增加推进效率、减少能耗。本文研究金枪鱼尾部的推进机理,通过UG完成了软体仿金枪鱼机器人的尾部、前身及平衡鳍结构进行设计,对结构进行分析,简化尾部的力学模型,基于Yeoh本构模型在ANSYS中对尾部软体驱动器和软体仿金枪鱼机器人模型进行仿真分析。仿真结果验证了软体仿生金枪鱼机器人柔性驱动器满足弯曲变形需要,整体结构符合水动力特性。为后续软体仿生金枪鱼机器人的控制工作做好理论基础。

基于硅橡胶材料的超弹性特征,参考蠕虫类生物结构和运动特点,以六棱柱型驱动器和圆柱型驱动器为机器人主体,设计了一种蠕动式软体管道机器人,并分析该机器人在管道中的两种运动模式。结果表明,所设计的蠕动式软体管道机器人结构和运动模式是可行的。

为使机器人能够在昏暗且模糊的水下环境中实现较为清晰的地图构建和准确的自身定位,基于Rtab⁃map算法对其前端进行优化。通过直方图均衡化算法对双目相机采集到的水中图像进行预处理,提高图像的亮度和细节处的清晰度。使用ORB算法提取和匹配图像特征点,采用RANSAC算法剔除图像误匹配点对,提高相机位置估计的精度。实验结果表明:使用直方图均衡化算法处理水下的模糊图像,特征匹配点对数明显增加。基于公开数据集对优化后的Rtab⁃map算法进行测试,所得到的多项误差明显降低。在实验室水槽条件下进行试验,验证了采用优化后的算法得到的三维点云图质量更优。

为了提高SCARA机器人在工业场合中的工作精度,对其动力学模型进行分析是有效途径之一。建立机器人拉格朗日动力学方程并进行线性化处理,得到一组关节力矩和待辨识参数的线性表达式。选取有限项傅里叶级数作为激励轨迹模型,并使机器人启停时关节角速度和角加速度为零,确保机器人运行平稳。再将线性表达式中观测矩阵的条件数作为优化指标,并结合MATLAB优化工具箱,获得关节最优激励轨迹系数。最后通过递推最小二乘法获得待辨识参数,并代入关节力矩表达式中,并与实际采集力矩值进行比较,确定两者变化趋势。结果表明:实验能够获得较为理想的效果,经过辨识计算所得关节力矩可用作相关领域的动力学控制。

扩展改造的对策是改变原机的侧安卡方式为后安卡,并自制了简易的安卡支架。通过改造扩展了DM20型砂带磨床的加工范围,满足了加工直径准270H7、粗糙度Ra0.8的要求,改进后的DM20型砂带磨床能够加工准220的细长孔,同时改进后的组件拥有足够的刚度。

海绵钛塑性好，流动性差，电极压制过程中产生的侧压力较大，对凹模模套的强度和刚度提出了较高的要求，其壁厚的设计目前尚没有一个公认的计算方法。文中研究了钛合金电极成型模具的结构特点，对钛合金电极块成型过程中凹模受力情况进行了分析，依据强度与刚度的计算准则，推导了组合式模具凹模高度和壁厚的计算方法，为合理设计模具提供了依据。

凭借SolidWorks软件对工业机器人进行结构设计，建立三维模型，并对机器人的重要组成部分进行研究。工作空间是衡量机器人工作性能的重要指标，因此利用MATLAB对研究的工业机器人进行工作空间仿真。最后，对关节空间下的轨迹规划进行研究与仿真。

以IRB1410型工业机器人结构参数与D-H理论为基础推导机器人的运动学方程;在MatlabRoboticsToolbox环境下结合机器人连杆参数进行机器人的建模,验证运动学模型是否正确;对该机器人进行运动学仿真分析,为机器人动力学、控制及轨迹规划研究提供可靠的理论基础。

工程应用案例中常常遇到齿轮泵的实际使用寿命远低于开发设计中的预期寿命情况。针对这一现象，提出了固体颗粒在液压油污染条件下的敏感度概念，并建立齿轮泵在颗粒污染下的预测寿命模型。以某轴向补偿外啮合齿轮泵为研究对象，设计一台关于齿轮泵污染敏感度试验装置，系统中输入一定浓度尺寸的固体颗粒，得到分布颗粒的污染敏感度参数，依据计算固体颗粒在NAS1638 标准下的分布情况，获得泵在不同污染等级下的磨损预测寿命。同时绘制出被试泵在NAS10 级污染下磨损寿命为2000 h 的污染耐受度曲线。研究结果具有一定的工程应用价值，能够定量分析和比较被试泵的污染耐受性、预测泵在不同颗粒污染等级下的性能变化规律和污染磨损寿命，可为高污染耐受泵的设计提供参考。