基于“雨课堂+翻转课堂”的教学改革与实践——以制造技术基础课程为例

制造技术基础课程教学过程中,利用雨课堂,对学生日常学习情况进行管理和监控,有利于考核学生阶段性学习效果,培养自学能力,保证充足的学习时间;采用翻转课堂教学,有利于实施多种教学方法,提升学生在课堂教学中的参与度和积极性,培养综合应用能力。通过课堂测试、期中测试、课后作业、翻转课堂、期末考试五种方式对学生进行考核,更客观地评价学习效果,为课程质量后续改进提供依据。

机器人柔性抛光叶片轨迹规划与仿真

针对航空发动机叶片人工抛光精度不高,加工效率低等问题,提出了一种机器人柔性抛光系统代替人工抛光叶片的方法。提出了基于截面法和NURBS曲线拟合的轨迹规划算法,反求机器人抛光轨迹,该算法用于关键刀触点的提取,能够将拟合误差控制在给定的范围内,提高叶片加工质量。采用RobotStudio软件进行加工过程仿真,利用MATLAB验证了该轨迹规划算法的可行性。

非晶合金复合材料电火花线切割加工工艺研究

非晶合金复合材料兼具非晶合金和传统金属的特点,工程应用前景广阔,这类材料属于难加工材料,实现其零件的加工对工程应用具有重要意义。以两种非晶合金复合材料为研究对象开展电火花线切割单因素实验,研究脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲波形和功率管数对加工效果的影响,并针对工艺规律进行研究分析,以获得较好的切割效率和表面质量。此外,针对电火花线切割加工不同合金元素的电火花蚀除行为开展研究,发现母材中的Cu元素更容易被蚀除,而Ti、Zr元素相对难蚀除。

环锭纺接头机器人结构研究与动力学分析

针对当前环锭纺纱机断纱率高、人工接头劳动强度大的现状,开发了一套适用于环锭纺纱机的自动接头机器人。采用牛顿-欧拉方法建立了机器人的动力学方程,并运用MATLAB编程方法和ADAMS动力学仿真功能分别求解出关节驱动力矩,通过两者结果对比,验证了理论推导的正确性。应用ADAMS参数化设计功能求解出关节力矩峰值,为电机选型提供了精确的参数依据。最后以机器人样机做PTP运动为例,对机器人动力学性能进行测试,实验数据与仿真结果吻合,验证了整机设计方法的可行性。该机器人的研发突破了环锭纺纱机无法实现接头自动化的瓶颈。

液压驱动双足机器人步态规划及动力学仿真

为实现双足机器人步行运动,提出了一种双足机器人平地行走步态规划算法并对其进行动力学仿真验证。首先利用二维倒立摆模型以及五次多项式分别对机器人质心、踝关节运动轨迹进行规划,再通过建立机器人运动状态几何模型,对运动过程中机器人腿部关节运动轨迹进行规划,得到关节角运动轨迹,借助MATLAB仿真获取机器人下肢各个关节运动曲线。然后利用动力学仿真软件Adams对虚拟样机进行仿真,实现了机器人虚拟环境下的平地稳态行走,仿真验证了步态规划算法的可行性。

Web网络数据库访问技术及其在CAPP中的应用

随着 Internet技术和 Web技术的发展 ,计算机辅助工艺设计 ( CAPP)系统向基于 Web平台的发展已成为可能。分析研究了对基于 Web的 CAPP系统网络工艺数据库的访问技术 ,提出了在 Internet环境下 ,应用 A SP数据库访问技术实现Web网络数据库访问的具体方法 ,并给出了 ASP在分散网络环境下

电动平台车调平系统优化研究

静液压调平系统作为电动平台车的重要组成部分,其调平精度直接影响整机的工作性能.为设计具备高调平精度的静液压调平系统,对调平系统调平机理进行分析,得出影响调平误差的主要因素为系统中各铰接点位置.利用ADAMS软件建立调平系统的参数化模型,以臂架变幅过程中,吊篮平台调平误差最小为优化目标,对各铰接点位置进行优化计算.根据计算结果设计电动平台车样机的调平系统,并对其调平误差进行试验测试,测试结果表明,该调平系统具备较高的调平精度,该优化方法能为工程应用中静液压调平系统的设计提供指导.

用ASP实现CAPP网络数据库开发

随着Internet/Web和数据库技术的发展 ,开发支持CAPP系统的网络工艺数据库已成为可能。本文通过分析ASP的工作原理和利用ASP的ADO组件访问WEB数据库技术 ,给出了利用ASP技术实现工艺数据库网络化的应用实例。

基于CD/DVD光头的多层光存储系统

基于双光子吸收三维光存储技术和现有CD/DVD的高精度聚焦、循道伺服控制技术,搭建了一套与CD/DVD相兼容的信息存储系统.该系统通过DA输出选层信号控制音圈电机,实现多层读写.详细介绍了系统的工作原理.系统分为伺服和读写两个模块,伺服模块在跟踪光盘转动误差过程中提取光头的聚焦、循道伺服信号,同时为读写模块光头提供聚焦、循道激励信号.对双光头同步误差进行了测试,测试结果表明双光头激励信号具有一定的同步误差,基本符合系统正常运行时双光头同步误差的要求.

关节式码垛机器人运动学分析与动力学仿真

针对码垛机器人的空间运动学和动力学特点,提出了基于平行4边形机构运动原理构建关节回转型4自由度码垛机器人的一种设计方法。根据D-H法建立关节回转型4自由度机器人运动学方程,解出运动学方程的反解;采用牛顿-欧拉递推法推导机器人的动力学方程,利用MATLAB计算出驱动力矩;将模型导入ADAMS软件中,对该机构进行动力学仿真;通过仿真结果与理论计算值的对比,验证了该设计方法的正确性,为机器人的控制和选择合适的驱动系统提供了有效的依据。

电化学去毛刺机床控制系统的设计

根据电化学去毛刺机床的控制要求,引入可编程控制器(PLC)和触摸屏技术,进行了该机床控制系统的设计。包括PLC硬件设计、PLC程序设计、硬件通讯设计、强电回路设计、电解电源控制设计、短路检测设计和页面的组态设计。采用了PLC与触摸屏技术后,控制系统界面友好、工作平稳、操作方便,监控功能变得更为直观。

共焦双光头多层数据存储系统

为了实现双光子多层数据存储系统的实用化,利用现有DVD高精度聚焦、循迹伺服技术,构建了共焦双光头多层数据读写系统,实现读写焦点在三维存储材料中的精确定位。同时由D/A输出选层信号控制音圈电机,实现了层间跳转,达到了多层读写之目的。本文通过建立光学头的音圈电机模型以及音圈电机控制器模型,实现对共焦双光头多层存储系统的建模与仿真,并给出已有的实验结果。

折射率失配对双光子三维信息存储中信息点的影响

根据Torok的光在多层介质中传播的理论,模拟了在折射率失配情况下点扩展函数的强度分布。在介质折射率为1.48,多种物镜数值孔径NA=0.25、0.45、0.65、0.85条件下,分析了信息点轴向尺寸及读出信号强度变化趋势。选取合适的光学参数(如物镜的数值孔径NA=0.45,存储介质的折射率1.48),能够使信息点在深度200μm内轴向尺寸变化率小于4%,信号读出强度变化率小于30%,提高了存储效果。对选取各种物镜和介质折射率的情况下信息点的变化趋势分析表明,折射率失配使信息点横向尺寸随深度变化不大,而轴向尺寸及信号读出强度产生较大的变化,变化的程度与物镜NA、介质的折射率及存储深度密切相关。采用与模拟时相同的光学参数,在光致变色材料中进行了双光子三维存储实验。通过观察信息点的轴向及横向扫描图像和信号的读出强度,证实了这种变化趋势。实验结果为双光子三维存储提供了参考依据。

拱架式贴片机横梁刚柔耦合动态仿真优化设计

横梁的抗振性能是影响拱架式高速高精度贴片机贴装精度和效率的关键因素,并且对贴片机整机的稳定性也有重要影响。为提高抗振性能,以横梁为研究对象,提出结合刚体和柔性体多体动力学理论以及有限元的方法建立贴片机的刚柔耦合多体模型,对其进行多个贴装周期的仿真,分析基于各个不同截面结构的横梁条件下,安装在横梁上的贴装头的振动幅值变化和加速度变化,以评估横梁的抗振性能。分析结果表明,横梁的抗振性能对贴装头的稳定性有决定性的影响,改变横梁截面结构布局以及筋板厚度可对横梁的抗振性能进行优化,优化后,抗振性能显著提高。

可实现自动翻正的仿生四足机器人的设计与分析

针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的姿态调整及安全着陆问题,设计了一种可以实现自动翻正和落地缓冲的仿生四足机器人;建立了双刚体运动学模型,推导了转身率与弯曲角之间的关系;以能量耗散最小为优化目标,建立了优化问题的数学模型,求解了最优输入速度及对应的能量;在此基础上,设计了含有3个电机的机器人样机,分析了整个翻身落地过程的动作时序,建立了动力学模型并进行了仿真。仿真结果表明,该机器人结构及输入参数可以实现自动翻正,设计的腿部弹簧有助于避免机器人翻倒,减小了落地碰撞的加速度,起到了落地缓冲作用。文中设计与分析过程为可实现自动翻正的仿生四足机器人的研发提供了参考。

上袋机械手设计与动态性能分析

文章设计模仿人工套袋动作的全自动套袋机的关键部件上袋机械手机构。对有或无旋转预应力、不同旋转方向产生的预应力、相同旋转方向不同转速值产生的预应力工况下的上袋机械手进行模态分析,比较系统的固有频率和振型,分析上袋机械手的动态性能。根据仿真结果对机构进行优化,并通过仿真和试验验证优化的正确性。

混流汽车装配线缓存区配置优化

混流汽车装配线工艺复杂,关键位置缓存区数量难以确定,造成装配线无法正常、高效运行。文章以评价混流汽车装配线重要因素的装配线平滑指数和产能最大化为优化目标,建立以混流汽车装配线工艺信息、空间布局、物流路径为约束条件,关键位置缓存区数量为变量的仿真模型;针对该问题的复杂性,提出了一种基于遗传算法的仿真优化算法,并在Delmia/QUEST仿真环境中进行仿真优化,从而确定关键位置缓存区最优数量,实现装配线动态平衡和产能最大化。

基于C/S模式的组合夹具管理系统设计

组合夹具在多品种、小批量机械加工生产中应用广泛,采用数字化系统管理组合夹具,能有效降低加工过程的生产准备周期。该文针对某企业组合夹具站业务流程,根据站内人员工作内容的不同进行了需求分析,确定了系统功能模块;在此基础上基于C/S系统开发模式,利用Win Form作为开发平台,以C#作为开发语言,面向对象法作为开发方法,完成了企业组合夹具管理系统的设计。该系统在企业内运行可实现生产任务的数字化管理,确保组合夹具合理利用,有效降低生产成本。

基于啮合轨迹跟踪的套袋装置参数化设计与性能分析

以回转式套袋装置为对象,基于套袋动作啮合轨迹的跟踪方法,开展了参数化设计和机构性能分析的研究。根据平面几何学和矢量分析法,提出了基于啮合轨迹跟踪的回转式套袋装置参数化设计方法,运用数值分析方法和广义矩阵理论建立回转式套袋装置的运动学模型。采用数值仿真分析套袋装置的位置、速度和加速度参量与时间在轨迹规划中的关联特性。通过样机试验,分析试验结果与仿真结果的误差特性,验证所建立回转式套袋装置参数化设计方法的正确性。