超小型浅水机器人沉浮系统设计

对一种用于浅水机器人沉浮的"活塞式"升降装置进行了研究.该装置主要用于超小型潜水器.升降装置通过内部活塞的运动,产生体积的变化,使潜水器产生下降或上升的作用力.分析表明它能使潜水器受力均匀,能在沉浮时保持良好的稳定性,并且控制灵活.该装置可以保证潜水器水下运动时的整体平稳性与提高水下观察的质量.

超小型水下机器人的发展现状及若干问题探讨

主要介绍超小型水下机器人的研究和发展现状, 叙述了当前国外、国内超小型AUV (Autonomousunderwaterve hicle)、ROV (Remoteoperatedvehicle) 研究的进展, 提出了当前存在和急需解决的问题及所涉及的相关技术, 为进一步开展超小型水下机器人的研究工作提供了依据。

一种超小型碟型水下机器人设计

设计了一种超小型碟形水下机器人,该水下机器人利用两个螺旋桨,能够完成多个自由度方向的运动.与通常超小型水下机器人相比,该碟形水下机器人的特点是采用可两轴旋转的水平螺旋桨来同步实现机器人的升降与/或横向水平运动.详细分析与推导了超小型碟形自治水下机器人同步实现机器人的升降与横向运动的关系式,给出了实现横向运动应满足的控制力的条件;得出了保证碟形水下机器人横向运动应该满足的表达式.

超小型水下机器人潜浮运动控制

主要以自行设计的水下机器人的数学模型为基础,推导出相关的仿真模型,且进行了合理的简化.在分析了系统整体运行状态后,提出了用数字PID控制器对系统进行校正的方法,并详细分析了PID参数的整定方法及其对系统性能的影响.最后采用Matlab 6.5提供的Simulink模块对系统进行了仿真,得出了比较有参考价值的仿真结果.

柔性穿戴式上肢康复机器人关节运动控制研究

针对传统康复机器人重量重、穿戴不便、运动柔顺性差等不足,基于轻量化、柔顺性、易穿戴和人体工学等设计原则,设计了一种柔性穿戴式上肢康复机器人。采用弹性布作为机器人基体,气动人工肌肉驱动的类拮抗式关节,实现了肘关节屈/伸及旋前/旋后运动。基于气动人工肌肉的力学特性模型,采用拉格朗日法建立了康复机器人的动力学模型。针对气动人工肌肉驱动的柔性系统易抖振、响应滞后的控制难点,设计了基于RBF神经网络的PID控制器;针对PID控制器初始参数依靠经验取值的问题,设计了模糊PID控制器以确定PID控制器的最优初始参数;最后通过仿真和实验研究对RBF-PID控制器的性能进行了验证,并与传统PID控制器进行了对比。结果表明:RBF-PID控制器响应速度快,控制稳定性高,可实现该柔性康复机器人的稳定控制。

自动化便携式轨距尺检定装置的研究

轨距尺是铁路专业计量器具中仅有的两种强检计量器具之一。为了提高轨距尺检定工作效率和测量结果可靠性,提升检定操作的自动化水平,开展自动化便携式轨距尺检定装置的研究。基于轨距尺工作特点和检定要求,提出自动化便携式轨距尺检定装置的设计要求及指标,设计自动化便携式轨距尺检定装置的机械结构。利用自动化便携式轨距尺检定系统对轨距尺的轨距与超高示值误差进行检定,对新型轨距尺检定器系统相关数据进行了稳定性、重复性与系统不确定度的分析与比对试验,证明其符合相关国家标准。

基于STM32的充电桩电压电流测量方法

为解决现有电动汽车充电桩中输入电压与输入电流实时测量不准确问题,提出了一种基于STM32的充电桩电压电流采样电路结合数字滤波进行实时测量的方法,并通过实验验证其可行性。实验结果表明,该方法在交流充电桩输入电压与电流实时采集数据过程中,可以有效地解决在随机扰动情况下交流充电桩电压电流测量不准确的问题。

车载型风力发电机能源补充装置

介绍了一种车载风力发电机,装备在南极探索小车上,是一种直线翼型垂直轴风力发电机,其结构小、重量轻、制作简单。首先研究了其结构特性,包括了风轮、塔架和发电机三大构成部分;对风机在工作状态及暴风状态两种情况下的受风载荷及其塔架稳定性问题进行了探讨,验证了风力发电机在强风下的可靠性。提高车载风机的风载稳定性可以从增大探索小车自重的稳定力矩和减小风载荷倾覆力矩两方面入手,为下一步制定合理的能量传输控制系统,实现车载风力发电机的稳定持续工作奠定了基础。

一种小型垂直轴风力发电机控制器设计

介绍了一种小型低速垂直轴风力发电机的控制器。该控制器以ATMEGA8535为控制核心,实现的功能包括恒压充电、转速检测、过流保护和工况显示等,主要针对家庭和野外露营使用。该控制器采用了简单的转速检测算法,在保证检测精度的前提下实现了控制程序的简化。充电电路由PWM控制IGBT形成软开关,再配合BUCK电路构成直流开关电源,对蓄电池进行恒压充电。采用Matlab/Simulink搭建模型,对PWM控制IGBT形成的软开关、BUCK电路和PID算法进行了仿真,结果证实该控制器设计合理,对今后该领域的深入研究具有指导意义。

超小型浅水潜水器用活塞式沉浮系统结构设计

随着水下机器人技术的不断推进,超小型浅水潜水器受到了广泛关注。而在超小型、浅水环境,传统的螺旋桨推进机构却存在着一定的缺点。为此,提出一种基于传统方法的新思路,用活塞式伸缩机构实现潜水器的低功耗,能较好实现稳定沉浮运动。

一种超小型潜水器结构的改进设计

文章主要讨论超小型浅水潜水器沉浮运动的结构设计。该潜水器是一种“活塞式”沉浮系统,体积小,适用于狭窄、浅水环境。论文从其沉浮原理出发,采用C++语言编制程序,以计算每次外型尺寸变动引起的各项运动参数的变化,通过反复修正设计参数,最终得到满意的方案。该方法是一种基于传统方法的新思路,用活塞式伸缩机构实现沉浮过程潜水器的低功耗性能设计,并具有较好稳定沉浮运动的优点。

基于VC++的超小型水下机器人上位机人机交互界面设计

随着水下机器人技术的不断推进,超小型浅水潜水器受到了广泛的关注。上海大学设计了基于活塞式沉浮系统的超小型水下机器人,其控制系统由上位机、人机交互界面以及下位机构成。论文中在VC++开发环境中设计出了融入视频捕捉的人机交互界面,实验结果显示该界面完全可以实现对水下机器人的控制以及对水下环境的观察。

超小型水下航行器密封活塞腔的耐压性分析

文中讨论了活塞式超小型水下航行器的稳定性、耐压性问题,介绍了活塞式超小型水下航行器的机械结构及其实验平台。该航行器采用独特的活塞式沉浮控制机构来实现沉浮运动控制。沉浮控制是水下航行器控制最主要的内容之一,因此通过活塞腔分别进行了理论设计、水下实验以及有限元分析,进一步验证其设计的可靠性、可用性。实验结果表明,该设计合理、可行、实用。

自发电球形机器人的感应电动势测量系统

自发电球形机器人能够实现长时间的环境探索任务。本文设计了一种球形机器人的管道式发电的测量系统,包括管道模型建立,感应电动势测量电路与整流系统设计。为实现稳定电能采取多管道联合发电,通过该系统测量不同方位的发电管道的发电性能,然后对发电管道在球体内的空间布局优化,并对多管道的感应电能进行整流。仿真和实验中表明,该系统测得在风力驱动下发电管道能够产生的较稳定的电压。

基于STC12球形机器人能量采集系统的设计

基于"南极科考球形机器人"的项目,为了研究球形机器人在滚动过程中产生电动势的大小和平稳性,设计了基于STC12的球形机器人能量采集系统。该系统由上位机和实验设备构成,上位机采用Lab VIEW软件对人机界面进行设计,实现了对电动势的监视和数据采集;下位机采用STC12进行硬件电路和能量采集软件的设计,以实现球体转速的测量和能量的数据转换。实验结果表明,该能量采集系统能够实现预期功能。

球形探测器的多管道联合电磁发电装置研究

主要研究一种适用于极地探测球形探测器的电能采集系统,探索了一种新型管道式电能采集器的多管道联合发电方案的实际应用可行性。试验中验证了多管道同时工作时的放电规律,并对多管道布局设计提出了改进意见。实验通过增加管道数量、合理布局以及调整电路参数的方法成功实现了平稳的电动势输出,达到了对输出电能直接利用的要求。

从增设创意实验中谈创新能力培养

为了适应科技发展与高教改革的新形势,培养综合型高素质人才,我们进行了机械设计实验教学改革的大胆尝试,在开发创意实验,培养学生创新能力方面作了大量工作,取得显著成绩。 1 增强教师创新意识,不断设计新的实验创新是复杂的思维活动和实践过程。在教学中,教师是主导,要培养学生的创新能力,首先教师要不断地更新自己的观念。

加强创新能力培养 提高实验教学质量

《机械原理》、《机械设计》是大学机械类学生重要的技术基础课,《机械原理》、《机械设计》实验教学是工科学生掌握理论、认识机械、应用实验观点和方法设计机械的过程,是培养学生工程意识及创新能力的重要教学环节,它对提高《机械原理》、《机械设计》课程及其它机械专业课的教学质量具有重要意义。

球形机器人管道式发电装置研究

自发电的南极环境探测机器人的研究越来越多。提出一种能够用于球形机器人的管道式发电装置,针对转速以及磁块布置形式研究了装置中短管道的发电性能,并介绍用于该发电装置的电动势采集系统。数据采集系统分别利用红外对管和单片机对该装置的转速和电动势进行数据监控及采集,并采用无线通信模块进行数据传送。通过ADAMS仿真和实验证实了该装置可以增大用于发电的转速范围,为后续具有续航能力的球形机器人提供了理论基础。

智能锚杆检测仪的研究

提出了一种新的智能锚杆检测仪。通常的锚杆的拉拔试验法在现场操作时存在许多问题,为解决这些问题,采用了这种独特的拉拔力检测的试验方法。该试验方法没有使用常规的液压加载、压力表读数的方案,而是采用电动扭力扳手对被检测的锚杆施加扭矩和轮辐式压力传感器对拉拔力大小进行检测,同时增加了便于安装夹具的铝合金升降机和可以存储打印试验结果的微机处理系统。试验证明该试验检测仪提高了检测时的效率,增加了检测过程中的安全性,精确了检测结果。