多腔气囊式三层结构软体手指的研制

在分析气动手指屈伸原理的基础上,结合人体手指尺寸数据,设计出多腔气囊式三层结构的软体手指结构;建立了该软体手指制作模具的三维模型并进行3D打印;以液态硅胶为原材料,提出了软体手指的浇注制作步骤;设计并搭建软体手指组的气动控制系统,进行抓握实验,实验结果显示该手指组合可抓起直径不超过64 mm、重量不超过60.8 g的圆柱体,说明提出的软体手指设计方案合理、制作方法可行,为进一步的软体机械手或手指康复训练器研制奠定基础.     

具有运动轨迹记忆功能的机械手的解决方案

对机械手的控制系统中,在机械手运行过程中的任意位置,均能够按原运动轨迹返回提出了自己的看法,介绍了用F-40M型PLC作为控制设备,实现机械手的前进、暂停、沿原运动轨迹返回的解决方案,该解决方案可作为机械手控制系统中的一个组成部分来使用.     

上下臂杆直径对高速受电弓气动抬升力的影响

建立了7种不同直径上臂杆和7种不同直径下臂杆的受电弓模型,对受电弓进行空气动力学数值模拟计算,采用多体动力学方法计算了受电弓的气动抬升力,从气动力及流场特性的角度研究了受电弓上下臂杆直径对受电弓气动性能、气动抬升力的影响规律。研究结果表明：开口运行工况上臂杆气动升力和受电弓气动抬升力都随着上臂杆直径增加而增大,随着下臂杆直径增大而减小,但下臂杆直径对受电弓气动抬升力的影响较小;闭口运行工况上臂杆气动升力和受电弓气动抬升力都随着上臂杆直径增大而减小,随着下臂杆直径增加而增大;开闭口运行工况上臂杆主体杆件气动阻力仅为上臂杆气动阻力的3%~10%,气动升力为上臂杆气动升力的26%~55%,下臂杆主体杆件气动阻力为下臂杆气动阻力的10%~25%,气动升力为下臂杆气动升力的43%~68%,直径的改变对上下臂杆气动升力的影响较大,对气动阻力的影响较小;闭口运行工况上下臂杆气动阻力的绝对值都大于开口运行工况。     

程控机械手肋骨冷弯机PLC控制系统的抗干扰设计

提高控制系统的抗干扰能力可以提高它的稳定性和可靠性．文中分析了程控机械手肋骨冷弯机的PLC控制系统的内部干扰源及外部干扰源，从系统供电，输入输出信号，系统接地及电缆敷设等四个方面提出了抗干扰措施，并以青山船厂160t程控机械手肋骨冷弯机的控制系统为例，说明这些措施对提高系统的抗干扰能力和系统的可靠性有着十分重要的作用．     

集装箱转锁装卸机械手控制系统的设计

根据集装箱装卸的特点,设计了集装箱转锁装卸机械手及转锁装卸控制系统,并由此规划了转锁装卸动作顺序,提出了实现装卸自动化的方案;对控制系统进行了整体设计,并设计了控制系统的硬件和软件．利用工业机械手实现了集装箱转锁的自动化的装卸,并对整个系统进行实时监控,保证系统的运行可靠．通过计算机仿真和实验验证,证明了方案的可行性和技术的先进性,为集装箱装卸的自动化提供了有力的技术支持．     

高速列车受电弓杆件减阻降噪研究分析

高速列车受电弓是列车高速运行时气动阻力和气动噪声的主要来源之一。为探索受电弓杆件的减阻降噪方法,基于仿生学思想将高速列车受电弓光滑表面设计成螺纹型非光滑结构,同时研究在螺距和螺纹直径参数下对气动阻力和气动噪声的影响。选取高速列车受电弓杆件的典型尺寸建立流体仿真分析模型,采用非结构化混合网格,利用Standard k-ε湍流模型及宽频噪声模型,通过数值方法计算流场的分布特征和气动噪声大小。计算结果表明:螺纹型非光滑结构能更好地影响圆柱体尾涡区的形成,是有效降低高速列车受电弓杆件气动阻力和气动噪声的关键。为了进一步探究螺纹型非光滑结构杆件对高速列车受电弓减阻降噪的影响,设计了凹槽螺纹型和凸陷螺纹型两种不同结构杆件,分别在不同的螺距和螺纹直径参数下进行流场计算结果分析。结果表明,在350 km/h的风速下,螺距和螺纹直径参数一定时,凸陷螺纹型杆件的减阻降噪效果要优于凹槽螺纹型结构;其中,螺距PPD=60 mm,螺纹直径d=1 mm的凹槽螺纹型杆件具有最优减阻降噪效果,单个杆件的减阻率达3%;而对于凹槽螺纹型杆件类型,螺距PPD一定时,d/D的比值在0.017～0.067范围内,随着螺纹直径d的增大气动阻力和气动噪声均升高,当d/D数值超过0.067之后有显著降低气动阻力和气动噪声的趋势。     

气动翼对高速磁悬浮列车升力特性的影响

磁悬浮列车高速运行时受到较大气动升力作用,尤其是尾车向上的气动升力较大,易使悬浮性能恶化,甚至导致悬浮控制系统失效,影响列车的乘坐舒适性及运行安全性,因此亟待开展高速磁悬浮列车的尾车升力特性研究及改善工作. 对开展过风洞试验的高速磁悬浮列车进行数值模拟计算,得到的列车表面压力系数与风洞实验数据吻合较好,并加装气动翼改善高速磁悬浮尾车气动升力,研究了气动翼角度、数量对尾车气动性能的影响. 研究结果表明:仅安装一个气动翼时,其自身的气动升力随角度的增加而减小,但尾车气动升力则呈现先减小后增大的规律,气动翼角度为12.5° 时尾车升力最小,与原始磁悬浮列车相比气动升力系数减小3.9%,气动翼及尾车气动阻力略有增加;以气动翼与车体切线角度保持不变为基准在尾车安装多个12.5° 气动翼,不同位置气动翼的气动阻力基本相同,气动翼数量增加后尾车气动阻力随之增大;不同位置气动翼的气动升力存在差异,向鼻尖方向气动翼的气动升力递减,尾车气动升力随气动翼数量增加先减小后趋于稳定;各方案中安装2个气动翼的磁悬浮列车气动性能相对更优,与原始磁悬浮列车相比尾车气动升力减小4.6%,整车阻力仅增加1.4%.      

机械手实时视觉伺服控制系统的研究

由于计算机图象处理的速度比较慢，影响了机器人视觉系统的应用。提出了机械手的实时视觉伺服控制系统。设计了一种实时图象处理器，以有效和迅速辨识出机械手的手爪和目标物体，并且使图象处理，控制和运动规划并行处理，以保证实现实视觉伺服控制。实验表明，本系统具有良好的瞬态和稳态特性。     

复合式康复机械手设计

为满足手臂运动功能障碍患者的康复需要,设计了一种复合式康复机械手.介绍了它的机械结构、工作原理和三种控制方式及根据D-H方法得出的康复机械手位姿的齐次变换矩阵.该康复机械手既可单独实现小臂、手掌的曲张运动又可实现小臂、手掌的联动；通过样机试验,验证了该康复机械手的基本功能,可为手臂运动功能障碍患者提供有效的康复训练.     

悬索管道桥抗风性能风洞试验研究

悬索管道桥是一种经济、便捷且受力性能较好的油气运输管道工程跨越方式,但是其结构形式对于风荷载尤为敏感。通过风洞试验研究了两种悬索管道桥双管断面在不同管道间距、不同管道直径、不同篦子板透孔率、不同风攻角等条件下的静三分力系数。研究结果表明:管道布置位置、管道直径、篦子板透风率对静三分力系数影响非常明显;双管道断面气动特性存在明显的双管气动干扰和桁架气动干扰效应。