新工科背景下基于CDIO模式的实训课程教学改革研究

在新工科教育背景下,为构建新理念、新结构、新模式、新质量和新体系的工程教育体系,培养理论知识与实践能力兼具的全能型人才,引入CDIO模式的教育理念。而在高校实训课程体系中,电子工艺实训课作为一门重要的实践基础课,因此,将新工科背景下的CDIO教育理念融入到电子实训课程当中意义重大。本文着眼于电子工艺实训课程现状,剖析实训课程中存在的实际问题,立足CDIO教学理念对电子工艺实训课程教学进行探讨,旨在通过教学改革,提供培养构思、设计、实践和运作能力兼备的优秀人才的新思路。

基于解耦的工业机器人模糊PID抑振研究

该文针对工业机器人在定位过程中由于关节柔性产生的振动抑制问题,对六自由度的工业机器人进行研究,提出了基于解耦的柔性关节模糊PID抑振控制算法。首先,建立了工业机器人系统的动力学模型;然后,根据连杆之间的耦合关系设计了变参数模糊控制器,降低各连杆之间的耦合程度,并在解耦的基础上加入模糊PID控制器,对解耦后的各个关节进一步抑振;最后,通过Simulink仿真验证该算法的有效性。研究结果表明,变参数模糊解耦比定参数模糊解耦的效果更好,解耦之后的转台、大臂和小臂之间可以近似看成线性系统,再进行模糊PID控制,其抑振的效果相比传统PID控制器来说更为理想。

工业机械臂自适应模糊阻抗控制算法研究

针对工业机械臂末端执行器对未知环境柔顺性差的问题,该文以最典型的六自由度工业机械臂为研究对象,分析阻抗参数对工业机械臂末端接触力的影响,提出基于模糊控制器的自变阻抗参数控制算法。根据拉格朗日方程和MATLAB/SIMULINK软件平台搭建六自由度工业机械臂的仿真动力学模型,并设计模糊控制器的控制规则得到各个阻抗参数的补偿量,使得末端执行器随着环境的变化而得到不同的阻抗参数。仿真结果表明,该算法能有效地控制机械臂末端与环境的接触力,提高机械臂的柔顺性。

双曲柄式爬升机构的设计与分析

通过对现有爬楼梯轮椅爬升机构的对比分析,提出了双曲柄式爬升机构。对双曲柄式爬升机构进行设计研究,建立了双曲柄式爬升机构的运动学模型,并在此基础上对其进行了爬楼过程中运动轨迹分析。仿真结果表明,该爬升机构结构设计合理,方案可行且运行平稳,能够满足设计要求。

分离轴承装夹机械手的末端结构设计与分析

在拉式离合器盖总成检测中,模拟分离轴承对盖总成的真实作用是十分重要的环节。针对现行龙门架抓取分离轴承机构结构大、灵巧性差、抓取节拍长及难以进行自动锁紧等问题,研究了分离轴承装夹机械手及其特定末端结构的设计,给出了设计的方案。为保证装置的灵巧性及较短的抓取时间,利用气缸来实现装置的伸缩;为顺利抓取分离轴承并保证分离轴承自动夹紧在分离拉杆上,对机械手爪的锁紧机构进行设计;同时,为了减小锁紧过程摩擦产生的振动,在结构上设置导轨和滑块来进行移动锁紧。该设计实现了检测过程的自动化、提高了生产效率、保证了检测节拍和设备的可靠性。应用CATIA软件对其装置进行三维实体建模,并利用HyperMesh软件对几何模型进行有限元网格划分,通过施加相应的约束和载荷,对装置的开合锁板进行静态特性分析,对夹取装置的夹爪进行模态分析,得出开合锁板的应力和位移变化的分布云图和夹爪的前6阶固有频率和振型特征,结果表明开合锁板设计合理,能够满足强度要求,在给定工作转速下,夹爪与检测设备不会发生共振,验证了结构设计的可靠性,为后续设备优化设计及装置瞬态动力学分析提供重要的理论依据。

线上线下混合思政教学模式的教学实践——以《材料力学》课程为例

在“互联网+”的时代背景下线上线下混合教学模式是大学教育发展的必然趋势。以材料力学课程为例,首先分析了课程及学生学习情况,找出其中存在的问题,然后在线上线下混合教学模式的基础上融入了思想政治教育的内容,最后从学生的期末总评成绩数据分析中发现该线上线下混合思政教学模式提高了学生的学习动力及自身的认知能力。