基于Modbus/TCP的电容式扭矩传感器数据采集系统设计

扭矩传感器通常安装于机械设备的旋转关节处,用于扭矩的测量。电容式扭矩传感器需要配备专门的数据采集系统才能使用,且数据采集系统的性能直接影响传感器的精确测量。针对实验室自主研制的电容式扭矩传感器的应用需求,设计了一种基于Modbus/TCP协议的数据采集系统。系统以STM32为主控芯片,通过控制电容数字转换芯片AD7147实现电容信号采集与转换,然后由W5500以太网芯片将数据上传到自主开发的上位机软件中进行处理、显示与存储。实验测试表明:系统最大测量误差为1.47%,数据输出频率为1000 Hz。

一种双L型梁电容式六维力传感器设计

为设计一款高性能电容式六维力传感器,结合T型梁和十字型双直梁的优点,构建了一种双L型结构弹性梁,传感器转换元件采用差动结构平行极板电容器以降低传感器的测量误差,以转换矩阵的条件数为目标函数,应用粒子群算法与有限元仿真相结合的方法对该传感器的结构参数进行优化设计,得到最优结构参数后进行仿真,结果显示该构型的电容式六维力传感器仿真精度为0.4258%。最后对该传感器进行加工与标定实验,结果显示该传感器的实验精度达到0.6376%。

基于MSC.ADAMS的链传动建模与仿真研究

作为小型甘蔗收割机建模与仿真的一部分,着重研究链传动的建模与仿真方法,应用CAD设计软件PRO/E进行链传动机构的建模和装配,介绍了应用阵列功能建立链传动装配模型和利用MSC.ADAM S的宏命令功能建立仿真模型的方法,对模型进行动力学仿真分析,计算出传动效率,并对结果进行了分析.

基于ADAMS的甘蔗柔性体模型建模研究

甘蔗柔性体模型的建立是研究小型甘蔗收获机虚拟样机这一刚柔耦合多体动力学系统中的重要工作,基于ADAMS软件的多体动力学理论以离散梁法、Flex法和AutoFlex法3种方式建立了甘蔗的柔性体模型。模拟静载变形、甘蔗与扶蔗机构的动态作用过程进行了仿真分析。将分析结果与理论值和实验结果对比分析,结果显示用Flex法建立的甘蔗模型最接近理论值和实验情况。另外从求解精度、求解效率等方面对3种方法进行了综合比较,指出三种建模方法各有优缺点,分别适于不同的应用场合。

基于ADAMS的后装式压缩垃圾车卸料机构优化设计

在保证垃圾能卸载干净和一定箱体尺寸要求的条件下,为求得在最小卸料油缸推力下的后装式压缩垃圾车卸料机构各参数,对后装式压缩垃圾车卸料机构进行模型简化、模型分析和力学分析,应用ADAMS建立它的参数化模型,对其进行了优化仿真分析,得出了合理的推卸油缸的安装角度、推板折弯斜度和推板深度。为后装式压缩垃圾车推板机构选取几何参数及合适的卸料油缸提供了依据。

水稻插秧机移箱机构中螺旋轴的分析与改进

移箱机构是水稻插秧机的重要组成部分,性能决定着插秧机的工作效率和最终插植质量。为此,主要介绍螺旋轴式移箱机构的工作原理,针对滑块在螺旋轴回转段冲击力大的问题,重点研究双向螺旋轴回转段曲线的设计。同时,利用UG软件对插秧机移箱机构各部件进行建模并完成整体装配,通过ADAMS对样机进行运动学仿真分析,以验证双向螺旋轴回转段曲线设计的合理性。

基于ADAMS与ANSYS的后装垃圾车压缩刮板的研究

刮板作为后装式垃圾压缩车的关键部件,它的性能对压缩过程有着重要的影响。运用ADAMS柔性体理论,对刮板机构建立刚柔耦合模型,得到其载荷信息并转入ANSYS中进行结构有限元分析,对其在三种工况下的受力进行了静力学分析,获得了该结构的应力及变形分布,为后装式压缩垃圾车的结构改进与优化设计打下了基础。

基于结构解耦的新型电容式力矩传感器设计

为解决力矩传感器中由于倾覆力矩、轴向力和径向力等所造成的力耦合效应和测量误差问题,基于结构解耦原理设计了一种新型电容式力矩传感器。该新型电容式力矩传感器利用内置十字交叉滚子轴承实现结构解耦,从而消除力耦合效应对测量准确性的影响。测量部分采用垂直极板电容效应原理,并以双差动的测量方式提高传感器的灵敏度和稳定性。以商用转矩转速传感器作为标准力矩仪对此新型电容式力矩传感器进行标定,并进行解耦验证实验。标定和实验结果表明,该新型电容式力矩传感器的线性度为1.04%、分辨率0.05 N·m、最大测量误差约为2.07%,所设计的传感器能够有效降低力耦合效应的影响,具备结构解耦、高灵敏度和高准确性等特点。

基于ADAMS的链传动多体动力学模型研究

由表面接触理论,在MSC.ADAMS中建立了包含多个实体相互接触的链传动多体动力学模型。针对多接触问题的求解需时量大,提出了以近似力代替接触力的模型简化方法。该方法的求解速度提高一倍以上,并在一定程度上减小了仿真的整体误差。对链传动的机构优化分析及整机仿真提供了合适的虚拟样机模型。对于带传动、履带传动等同类模型的优化提供了方法和依据。

小型甘蔗收获机集蔗机构的设计与仿真

结合甘蔗收获机械研发现状及其设计特点,按照小型甘蔗收获机集蔗机构的功能和要求,利用三维设计软件Pro/E设计了适合于丘陵地区和小田块、坡度≤25°、转弯半径<2m的甘蔗收获机集蔗机构,分别为三角形集蔗机构、矩形集蔗机构和梯形集蔗机构;并利用仿真分析软件ADAMS对梯形集蔗装置进行了动力学和运动学分析。

虚拟样机技术的实现及其在小型甘蔗收割机输送模块设计和仿真中的应用

指出虚拟样机技术的实现途径,总结P ro/E和ADAM S解决方案中使用M echan ica l/P ro接口的相关问题.作为实例,应用该解决方案,对小型甘蔗收割机输送模块进行了设计和仿真,重点考察辊轮转速及拨片与甘蔗的摩擦系数对物料速度的影响,得出了初步结论,并对物理样机的制造起指导作用.

基于Recurdyn和ANSYS的甘蔗切割机构研究

甘蔗切割机构作为甘蔗种植机的关键机构,它对蔗种的设计长度起到决定性的作用。首先,通过运用Recurdyn的F-Flex完全柔性体方法建立了甘蔗切割器的刚柔耦合模型;其次,对甘蔗设计长度起关键作用的套筒进行了柔性体分析;最后,获得到计算甘蔗设计长度的公式,为以后设计精确的蔗种长度打下了基础。

适应个体差异的下肢康复机器人步态规划与实现

目的针对下肢康复机器人轨迹规划,进行适应个体差异康复运动模式的求解,实现精准康复。方法在总结出下肢康复机器人6种运动模式后,根据人体多刚体理论,将下肢康复机器人外骨骼简化成二连杆机构,对运动模式进行逆运动学分析,并基于C#设计运动模式求解系统。结果将基于C#运动模式求解系统计算的运动模式关节角度值传输到上位机,6种运动模式均成功应用于下肢康复机器人。通过运动模式逆运动学分析基于C#设计的运动模式求解系统,对于不同腿长的下肢运动功能障碍患者,进行适应个体差异的运动模式关节角度值求解。通过样机实验,下肢康复机器人能够按照规划的运动模式带动人体模型进行康复训练,且实际关节角度曲线与理论关节角度曲线基本重合,关节角度误差较小。结论验证了适应个体差异运动模式求解的有效性和可行性。

G170柴油机曲轴有限元分析

阐述了有限元法的基本理论 ,并介绍将有限元法应用于 G1 70柴油机曲轴的强度和刚度分析方法 ,应用I DEAS软件对连杆计算模型进行计算 ,得出曲轴应力和变形分布图 。

基于虚拟样机技术的垃圾压缩机构的建模与仿真

采用虚拟样机技术,以垃圾压装的关键部件压缩机构为研究对象,探讨了在MSC.ADAMS环境下建立其虚拟样机模型的方法,并通过动力学仿真来获取相关性能参数,对垃圾的压缩力和液压缸的受力进行了分析,其结果可为物理样机的设计和制造提供指导。

小型甘蔗收割机喂入机构的设计与仿真分析

虚拟样机是一个完整的、基于计算机的、产品研制的集中信息载体,它涉及多体系统运动学与动力学建模理论及技术实现,是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术。为此,在运用该技术对小型甘蔗收割机进行研发的基础上,设计喂入机构,并对其进行仿真分析。仿真分析过程中,通过不断完善其中的参数,以实现甘蔗理想的喂入效果。

核测量中数字示波器自动控制软件的研制

介绍了在大型辐射设备上进行的核测量工作中,数字示波器通用控制软件的研制以及其功能特点。此软件利用VC++6开发,基于Windows95/98操作系统,实现了利用单台PC机通过GPIB总线对多台数字示波器进行控制。同时讨论了开发过程中一些主要问题的解决方法。

有机PTCR材料的辐射改性研究

介绍以高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ） 为基材， 碳黑、二氧化钛（ＴｉＯ２） 为导电填料的有机ＰＴＣＲ材料的制备工艺， 采用γ－６０Ｃｏ 源与电子加速器两种辐射源， 对有机ＰＴＣＲ材料进行辐射改性，

小型甘蔗联合收获机的方案研究及仿真分析

阐述了甘蔗在我国南方地区的种植情况以及国内外甘蔗收获机械发展状况,论述了现有甘蔗收获机的特点、存在的缺陷以及对丘陵地带甘蔗收获的不适应性,并探讨小型甘蔗联合收获机的研发方案。根据对蔗地的实际测量、分析收集数据,在前人研究的基础上确定小型甘蔗收获机的设计参数,利用仿真技术对开发小型甘蔗联合收获机的结构进行优化,获得了较好的效果。

前馈控制加模糊补偿的机器人关节角度追踪

为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其与前馈关节力矩相乘间接得到关节补偿力矩对机器人不确定性进行补偿。通过ADAMS和Matlab/Simulink对关节角度追踪控制效果进行验证。仿真结果表明,该方法对不确定性机器人的关节角度追踪控制是有效的,其关节角度追踪误差绝对值小于1.5×10^(-4)rad。