课程文献中心 更多>>

关键词： 六杆机构   死点位置   尺度综合与优化   改进遗传算法   虚拟样机仿真  

摘要： 基于某工程装置工作中对运动和承载的需求,设计了一个具有死点位置的六杆机构。在承载工况时段,机构保持在死点位置,以承受较大工作载荷;而在承载工况时段结束后,机构即以一定的运动规律快速脱离死点位置。建立了该六杆机构的位置方程,并根据工况需求,采用改进遗传算法对机构进行了尺度综合与优化。基于ADAMS软件,通过虚拟样机仿真实验表明,优化后的机构可以很好地实现该装置的工况需求。

关键词： 智能化   有限元   无线操作   机械自锁   监控检测   人性化  

摘要： 现有长途客车的物品储藏处存在诸多问题,如行李摆放的不合理导致储藏室空间的利用率低;还有由于行李箱等物品摆放的先后顺序不同,造成乘客在下车时取行李箱的不便,从而耽误了大家的时间;并且在一些相对落后的城乡地区道路建设还有待完善,这就导致了行李易受客车在路程中意外颠簸而损坏,对人们的行李安全构成潜在威胁,这可能会导致与客车公司不必要的民事纠纷,不利于和谐社会的建设。对此设计了基于长途客车的存储检测装置。新型客车存储检测装置的主要操作系统是无线电感应系统,初步设计舱内分上下两层,并通过客车仪表盘的按钮控制舱内对应滑板,对物品进行有序分层存放。左右的不对称设计让行李箱和货物与小包裹分开存放,避免人们货物之间相互挤压。行李舱内装有监控摄像探头,连接到车内司机控制附近以及外部大屏幕,方便客车司机管理与乘客下车时快速找到且拿取行李。本装置将存储检测装置和智能助寻系统以及操控系统有机的结合起来,配合有限元进行具体受力分析,进一步增强装置的安全性和实用性,能够更大限度地满足客车公司的便利性与使用者的需求。

关键词： 初中物理   机械效率   方法技巧  

摘要： 在初中物理教学中,发现不少学生在学习机械效率时,不能灵活、准确地运用机械效率公式进行相关的计算.究其原因,就是没有真正地进行深度学习,学习仅仅是对知识浅层地掌握,从而导致对公式中所涉及到物理量的理解不深刻、不到位,没有完全真正掌握解决此类问题的方法和技巧.所以只要对所学知识点进行深层的分析理解,那么常见的机械效率计算,在掌握必要的计算方法、技巧后,所遇问题便会轻松化解.

关键词： 运动副材料   摩擦学性能   涉海机械装备  

摘要： 随着海洋中丰富资源的深入开发,涉海机械装备运动副的摩擦磨损问题越来越受到研究人员的重视。综述了海洋环境下金属、陶瓷、聚合物等运动副中主要材料的研究现状,系统分析了海洋工况下运动副材料摩擦学性能的影响因素,讨论了深海摩擦学测试设备的研究进展,为涉海机械装备运动副的选材和应用提供支撑。

关键词： 康复机器人   外骨骼   步态   滑模控制   干扰观测器  

摘要： 随着科技的发展和人类社会的进步,人们对高端康复医疗的需求也日益增加。由于生病和意外受伤等原因,患者需要进行康复训练,传统上康复训练大多由医师参与完成。在国内,医院配套的康复设备数量较少且功能简单,而且国内康复设备的发展相较于国外起步较晚,在技术和种类上有较大发展空间。针对脑卒中病人术后下肢康复训练的需求,根据医工结合的理论,本文主要开展了移动式下肢外骨骼康复机器人外骨骼的机构本体设计以及控制研究。研究课题属于2021年度国家重点研发计划的一部分,重点开展的研究工作是:首先,通过对人体下肢肌肉骨骼模型、运动关节自由度以及人体平面内关节角度运动范围等进行分析,得到了外骨骼设计的基本参数。结合三维步态分析系统,设计实验采集行走过程中关节角度数据,分析人体行走过程中的步态周期,并处理后得到人体正常步态下的运动规律及轨迹。由此选择合理的驱动方式,设计下肢康复外骨骼机器人整体方案。并根据结构样机在医院测试建议,对外骨骼结构进行优化,通过实验验证,选择最优的外骨骼连杆结构设计方案。其次,为设计结构提供精准控制依据,利用D-H连杆法建立坐标系,推导下肢外骨骼正、逆运动学模型。根据运动学模型的位姿参数以及外骨骼物理参数,利用拉格朗日方程建立下肢外骨骼动力学模型,得到运动关节驱动力矩。利用ADAMS进行动力学仿真对比关节计算力矩与仿真力矩误差,验证模型正确性。然后,为实现外骨骼对预定义轨迹的准确跟踪,根据动力学方程设计PD算法和基于输入输出稳定性的滑模控制算法,运用MATLAB/Simulink模块在动力学模型的基础上对控制器进行设计,对比二者控制性能。利用以下方法解决滑模变结构控制存在抖振问题:1)应用饱和函数替换符号函数设计切换律达到削弱抖振的目的;2)基于干扰观测器设计滑模控制算法,利用干扰观测器对系统建模扰动进行观测,将观测值作为反馈对控制输入进行补偿,降低建模不确定性带来的较大切换增益。通过MATLAB与***联合仿真验证外骨骼轨迹跟踪控制算法的准确性。最后,搭建下肢外骨骼康复机器人实验平台,设计实验,进行实验研究,采集实验数据。实验结果与理论分析以及仿真结果进行对比,验证下肢外骨骼康复机器人的结构设计的合理性以及控制算法的有效性。

关键词： 踝关节康复   可重构并联机构   融合支链   过约束设计   完全解耦   运动学分析   轨迹跟踪  

摘要： 随着现代人生活脚步的加快,体育运动是改善身体机能的重要手段,而踝关节作为人体的承重关节之一,在体育锻炼中极易受到损伤。然而,我国作为康复资源短缺的国家之一,利用踝关节康复机器人可有效解决此类问题,对于其本体机构的研发也更具实际价值。本文根据患者康复需求及踝关节解剖结构,结合康复变换机理,提出一种可重构踝关节康复并联机构作为本体机构,并进行构型设计、运动学分析及控制研究,内容如下。首先,基于康复医疗理论的相关知识,并依据踝关节损伤机理及踝关节解剖结构,拟出三种踝关节康复模式,将其映射到机构学中,提出一种轴线融合式支链。结合旋量理论进行过约束设计,得到4种约束支链,并与轴线融合支链相互组合,得到32种机构构型。对所有构型进行康复运动策略的选择,并考虑实际驱动情况,筛选出4种符合要求的机构构型。根据动平台运动轴线的几何条件,构型出一种符合患者康复需求的可重构踝关节康复并联机构。其次,基于约束力与旋转轴的解耦原理,提出一种完全解耦优化方法。根据该方法选取符合康复需求的无约束支链,并计算该支链的广义传递力旋量,筛选出满足设计合理性的驱动支链。同时,将约束支链和融合支链相互组合,最终综合出12种完全解耦可重构踝关节康复并联机构。再次,分别对两类可重构机构进行运动学分析。对于多康复模式可重构机构,采用D-H参数法对其进行位置正/反解计算,并得到其位置正/反解析解,同时建立雅可比矩阵,从而得到多康复模式可重构机构的奇异位形和可操作度,并根据蒙特卡洛法得到其工作空间散点图。进一步地,参照多康复模式机构运动学分析,对完全解耦机构计算其位置正/反解、奇异位形以及工作空间,发现两种机构的运动学特性类似。但为避免踝关节在主动康复时做背屈/跖屈和内翻/外翻时会对外展/内收产生的影响,故选择完全解耦可重构机构作为控制对象。最后,选择完全解耦的可重构机构进行轨迹跟踪控制。依据PID控制原理对滑模面进行重新设计,结合超螺旋算法抑制控制器的抖振产生。并基于VICON运动捕捉系统,选择三个实验样本进行试验,提取伴随角度轨迹进行轨迹跟踪,结果发现误差带在-0.006～0.006之间,控制效果良好。

摘要： 物理学中,将有用功与总功的比值叫作机械效率,即η=W_有/W_总.滑轮组作为一种简单机械,其机械效率也可以用该公式来计算.下面,我们就来详细说说滑轮组机械效率的计算方法..方法1直接利用定义公式η=W_有/W_总计算直接用公式η=W_有/W_总计算滑轮组的机械效率需要分别求出使用滑轮组做的有用功和总功,它们的比值就是滑轮组的机械效率.

关键词： 从动件   凸轮机构   运动规律   接触碰撞   动力学  

摘要： 为研究不同从动件运动规律对凸轮机构接触碰撞运动特性的影响,基于直动从动件凸轮机构,以4种常用的凸轮机构从动件运动规律为基础,运用二状态间隙碰撞模型,应用拉格朗日方程建立凸轮与从动件接触碰撞的凸轮机构动力学方程,进行算例计算分析,并结合ADAMS软件进行仿真验证。结果表明,在相同条件下,简谐组合运动规律和7次多项式运动规律侵入量大于余弦和正弦运动规律,均适用于高速、中低载工况。简谐组合运动规律较相同函数连续特征值的多项式运动规律速度幅值和侵入量较小,可有效替代部分多项式运动规律场合。

关键词： 机械效率   滑轮组  

摘要： 机械效率是初中物理教学中的一大重点,并且也是中考的常考点,因此,我们有必要专项练习机械效率的有关题目.机械效率的概念是:有用功与总功的比值,即η=W有用/W总×100%,∵W总=W有用+W额外,∴W有用

关键词： 旋切机   第二类刀架   机构运动简图   Catia  

摘要： 根据平面机构组成原理,分析了旋切机第二类刀架的结构组成。在Catia软件的草图绘制模块中,绘制出完全约束的第二类刀架的机构运动简图,利用约束动画工具可以动态模拟旋刀初始装刀后角的调整以及旋切过程中旋刀后角随木段半径变小而自动减小的变化规律。