仿生机器鱼框架机构动力学分析与轻量化设计

框架机构作为仿生机器鱼重要的零件,对其进行轻量化设计是提高仿生机器鱼推进效率的有效途径。在三维设计平台中构建虚拟仿生机器鱼的框架及尾部摆动三维实体模型。基于扑翼理论,分析了仿生机器鱼尾鳍在运动中的力学特性,采用瞬时负载数值模拟方法获得仿生机器鱼尾鳍瞬时负载。在机械系统动力学分析软件Adams环境下导入尾鳍机构进行分析,获得了仿生机器鱼框架机构的运动载荷。通过对仿生机器鱼框架的瞬态模拟,研究了仿生机器鱼动态力学实时特征。基于拓扑优化,对仿生机器鱼框架的关键区域进行轻量化设计。结果表明,等效应力、等效应变、总变形和质量分别降低了12%、16%、5.3%和10.69%。仿生机器鱼框架轻量化设计方法提高了仿生机器鱼的机动性能,为仿生机器鱼的设计与研究提供了可靠的理论基础。

黄瓜收获机器人避碰轨迹规划

提出了一种基于机器视觉和关节空间的黄瓜收获机器人障碍避碰轨迹规划新方法,描述了算法的实现过程。该算法中,障碍分为球体、正方体和长方体3类;根据黄瓜果实图像信息,按照距离由近及远原则,规划成熟黄瓜的采摘顺序;根据障碍类型,进行障碍判断和归类,构造障碍保护圆和障碍保护点;采用过中间障碍点的三次多项式插值函数进行描述黄瓜收获机器人相应阶段关节空间的运动轨迹。

新型自动多片锯的设计

针对木材加工现场残留大量不规整小木块、木材综合利用率低的现状,设计一种基于PLC控制的新型自动多片锯,实现非规整木块的自动化锯切生产.新型自动多片锯由自动上料部件、高度检测部件、自动牵引部件、圆锯调整部件等关键部件组成.实际生产表明,新型自动多片锯能自动锯切不规整的小木块,锯切400 mm长单木块的时间少于10 s,可有效提高木材的综合利用率和木材加工的生产效率,降低工人劳动强度,保护工人身体健康.

基于C8051F系列单片机应用选型的教学改革研究

针对单片机原理及应用课程的教学现状和实际的科研应用情况,更新了授课内容。以新一代SOC型单片机C8051F典型芯片为主,结合不同系列单片机特点、应用场合、学生兴趣等开设针对性的教学实验内容,并结合实际情况,进行量化考核,综合评价学生学习成绩。教学内容先进、实用,方法得当,提高了学生的学习兴趣,取得了较好的效果。

基于样条插值的球形机器人光电寻迹系统设计与分析

设计了一种适用于球形机器人的光电寻迹系统,利用简化的三次样条插值法求解球形机器人的行走路径,并分别采用第1类边界条件和第2类边界条件进行球形机器人路径轨迹的拟合计算。在光电元器件数量一定的前提下,通过增加虚拟检测点,减小机器人路径检测误差,提高系统的寻迹精度,使得球形机器人可以探测到红外管探测范围以外的轨迹,降低系统成本。实验研究表明该方法具有良好的可行性。

电磁驱动球形机器人转弯特性分析

本文提出一种电磁驱动全方位运动球形机器人驱动原理.采用几何分析的方法,推导出球形机器人低速运动时,转弯半径的表达式;利用分析力学的力平衡、力矩平衡方法,考虑到离心力、陀螺效应等因素的影响,对球形机器人的转弯特性进行了深入的分析,分别建立了球形机器人中速、高速运动时的转弯半径计算方程;通过对比分析,验证了所建立的转弯半径计算公式的正确性.