基于仿生式的桥架重量补偿型装置设计与优化研究

文中提出了一种基于仿生式理念的新型桥架重量补偿型装置设计,该装置模拟自然界中的生物特性,设计了具有高动态响应能力和优异环境适应性的补偿装置。试验结果表明,新设计的装置在应力响应、位移控制、材料耐久性及环境适应性等方面均优于传统设计,验证了仿生设计方法在实际工程应用中的有效性。

仿生式山地微型桩钻机机械化施工关键技术研究

研究、分析仿生式山地微型钻机应用项目机械化施工过程中的关键技术。施工过程主要包括施工现场准备、复测定位、平、降基、分坑、设备运输及安装、开挖成孔、基础浇筑、爬梯设置和安装等七个阶段。施工过程要严格遵守设施标准、行为规范、施工有序、环境整洁的作业要求,整个机械化施工过程中各技术环节把控到位,最终能够实现整个施工项目顺利完成预定的目标。

仿生式开沟机出土过程的运动学分析

仿生式开沟机出土时 ,运动比较复杂 ,为获得合理的设计参数 ,使开沟机具有理想的出土性能 ,对其进行了运动学分析 ,获得了开沟机工作部件——铁锨在出土过程中的速度变化数学表达式 ,为开沟机出土时所需的最大功率和平均功率的计算提供了依据。

仿生式开沟机设计理论的研究

为了提高机器开挖土壤沟渠的效率 ,仿照人工开沟方式设计了一种仿生式开沟机。介绍了仿生式开沟机的结构和工作原理 ;对开沟机进行了运动学分析 ,给出了基本运动参数的求法 ,为开沟机设计提供了理论依据。

仿生鳍式水下机器人轨迹优化运动控制

为了解决目前仿生鳍式水下机器人普遍存在的推进效率低下、移动速度低的问题,同时考虑到除了仿生鳍的材质、形状外,鳍的振荡轨迹、幅值和周期也是影响机器人推进效率、移动速度的重要因素,由此对仿生鳍摆动轨迹展开研究,通过采取轨迹优化方法来提高机器人水下推进效率.首先对仿生鳍的水中振荡过程进行受力分析,建立鳍的水动力学模型.其次,采用轨迹优化的方法对仿生鳍在水中运动时的轨迹进行优化,优化幅值和周期,并分析优化前和优化后的轨迹差异.随后,利用基于增大系数与振荡幅值的非线性逆模型简化轨迹优化方法,缩短轨迹优化需要的时间,使得优化轨迹可以应用于机器人的实时控制中.最后仿真和试验结果表明,结合简化水动力学的轨迹优化方法能够提高仿生鳍式水下机器人的推进效率和移动速度.

仿生“文胸式”可控显表气囊加压绑带在乳腺麦默通术后止血中的应用价值研究

目的:乳腺肿瘤术后常伴随疼痛、肿胀、出血等并发症,文章旨在探讨仿生“文胸式”可控显表气囊加压绑带是否能够减轻患者乳腺麦默通术后的并发症。方法:选择2022年4月至2023年6月在安吉县人民医院就诊的乳腺良性肿瘤需要手术治疗的患者80例作为研究对象,根据随机数字表法分为研究组和对照组,各40例。两组均接受乳腺麦默通术,研究组术后给予仿生“文胸式”可控显表气囊加压绑带干预,对照组则给予常规压力绑带干预,研究期间要求患者24 h佩戴,观察时间为1周。评价比较两组乳房/胸壁疼痛及肿胀情况、出血率、出血时间及满意度。结果:在术后1周观察时间段内,研究组每日数字疼痛强度量表(NRS)评分和肿胀分级均显著低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组术后出血率显著低于对照组,出血时间显著短于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组满意度95.0%,显著高于对照组的30.0%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:对于乳腺良性肿瘤麦默通术后患者而言,采用仿生“文胸式”可控显表气囊加压绑带进行干预可能是一种可接受并且有效的治疗选择,有利于减轻术后乳腺肿胀和疼痛,降低术后出血率,提高患者的满意度。

仿生轮腿式月球车运动学建模与虚拟样机仿真分析

根据动物运动的不对称性,设计了一种新型的仿生轮腿式月球车,其移动机构由4个结构相同的轮腿、车体支架以及转向支架3部分构成。在建立仿生轮腿机构坐标变换模型基础上,对月球车移动机构进行了运动学分析,建立了各跨步杆端部的正向运动学模型。基于COSMOS Motion软件对该月球车进行了运动学仿真,给出了移动机构各关节相对于车体质心参考坐标系下的运动轨迹曲线,并对其越障过程进行了虚拟样机运动仿真。仿真表明:该月球车的车身起伏度较小,可以平滑地完成越障跨步动作。

数字液压驱动技术在仿生足式机器人中的应用

仿生足式机器人关节普遍采用传统液压驱动方式,由于其能量效率不高,无法满足机器人高负载能力和自主连续工作时间的应用要求。在对机器人关节运动进行分析的基础上,提出了一种基于数字液压的关节驱动系统的实现方法,并对其所需流量和能量效率进行分析和仿真。结果表明:与传统液压相比,数字液压能减少关节驱动系统所需流量,从而提高能量效率。

长臂式仿生软体机器人及其主动弯曲模型

针对软体机器人结构化分析困难的问题,对软体机器人气腔耦合结构、嵌入式加强材料以及充气状态下的弯曲变形等方面进行了研究,提出了一种新型的长臂式仿生软体机器人结构,该结构为多腔、多节耦合,可以实现任意方向的大范围弯曲。通过力矩平衡方程建立了长臂式仿生软体机器人的静态模型及主动弯曲数学模型,并实现了基节的各个力矩的数值化近似求解。采用上、下位机控制思想,基于ITV气压比例阀搭建了实验平台并设计、制作了软体机器人样机进行测试。研究结果表明,弯曲运动实验结果与仿真曲线基本一致,由此验证了理论模型的正确性。

仿生足式机器人动作规划与运动控制技术综述

仿生足式机器人具有克服障碍和适应复杂地形的能力,在抢险救灾等方面具有广泛的应用前景。本文针对仿生足式机器人在控制这一领域可能产生技术突破的关键点进行了讨论。首先是介绍了角色动画这一技术在机器人领域的应用发展。其次总结了轨迹优化的特点及代表性工作。再次,针对仿生足式机器人的移动控制,介绍了具有代表性的方法与成果。最后,本文对仿生足式机器人关键技术进行了总结,并讨论了未来发展趋势。

仿生轮腿式爬梯底盘结构设计分析与应用

针对现有的以履带组合式、升降伸缩式、行星轮式、连杆式为底盘的爬梯装置在克服台阶等障碍物时统一存在的水平不稳定、动力消耗大和操作较难等问题,该文设计了一款可实现自调节底盘保持恒水平稳定的仿生轮腿式爬梯底盘结构。提出了以该结构为应用点的辅助老人上、下楼装置,完成了其机械结构方案设计、控制逻辑方案设计和核心零部件的运动学仿真分析及强度校核。基于FTdesigner技术搭建出物理样机模型并开展原理性、功能性和稳定性测试研究,试验与仿真数据表明,该装置完全自适应调节座椅水平度,具有功耗低、便捷度高、稳定性强等特点。

侧卧位式仿生气囊助产术在头位难产中的临床应用价值

目的研究分析侧卧位式仿生气囊助产术在头位难产中的临床应用价值。方法选取2016-01—2017-12间在佛山市南海区第四人民医院接收的头位难产产妇120例作为研究对象,将120例孕妇随机分为观察组和对照组进行对比研究,每组各为60例,采用常规舒适体位以及徒手旋转胎头帮助对照组孕妇进行分娩,采用侧卧位式仿生气囊助产术后再徒手旋转胎头帮助观察组孕妇进行分娩,观察并对比两组产妇产程时间、分娩情况、新生儿情况。结果观察组产妇活跃期、第二产程均比对照组短,两组数据比较差异有统计学意义;观察组阴道分娩率、剖宫产率与对照组比较差别有统计学意义(P<0.05);观察组新生儿Apgar评分、体重与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论侧卧位式仿生气囊助产术在头位难产中的临床应用价值较高,值得推荐应用。

军用仿生足式机器人的发展现状

本文对国内外不同种类的仿生足式机器人的研究现状概括和总结,对未来反恐战场中仿生足式机器人的应用做出了展望,指出了仿生足式机器人在仿生设计、效率和材料等方面的不足。

仿生搓洗式离合器

仿生搓洗式离合器产生搓洗水流,可使衣物洗净率提高。

鲎式轻质堤坝技术的应用

针对软基堤坝稳定性差、容易沉陷滑移、土石方堆不上、工期长、无法快速施工等问题,提出鲎式轻质堤坝结构型式和施工方法,又称松垒筑堤法。此法可减轻易沉陷部位的重量,均衡堤坝荷重,增强整体稳定性,提高强度,使堤坝与地基溶为一体,消除不均匀沉降,是一种软弱地基筑堤的仿生结构和方法。

快速筑堤技术——鲎式轻质堤坝的结构和筑堤方法

针对软基堤坝稳定性差,容易沉陷滑移,土石方堆不上,工期长,无法快速施工等问题,提出了鲎式轻质堤坝结构和筑堤方法,又称“松垒筑堤法”。它减轻了易沉陷部位的质量,均衡堤坝荷重,增强整体稳定性,提高强度,使堤坝与地基溶为一体,消除了堤坝的不均匀沉降;是一种在软弱地基上应用仿生结构的筑堤方法。

一种臂载式多功能机械手臂的设计

目前,基于臂载的个性化逃生救援机械产品尚无研究和开发。首先根据复杂多样的实际情况,确定出臂载式多功能机械手臂应具备的功能和实现该功能所需的机构和装置;然后对总体结构和主要零部件进行二维设计和三维建模;最终综合考虑各方面因素,设计出集绳索式仿生机械抓手优点的臂载式多功能机械手臂。该臂载式多功能机械手臂可用于地震和火灾等突发性灾难中的自救、求救或救援工作。

月壤填充式折展舱壁仿生结构拓扑优化研究

为提高大型空间结构建造效率、降低发射成本,基于月壤填充加固理念提出一种树叶仿生式折展舱结构及相应的拓扑优化设计方法,实现可折展太空舱的加筋构型优化.参考树叶的叶脉分布原理进行仿生流线型加筋构型设计,利用月壤对折展舱板壳内部进行填充,实现加筋强化.基于Mohr-Coulomb本构模型拟合月壤材料的力学参数,以结构刚度、稳定性及质量为优化变量,构建折展舱面板结构的多目标优化模型并进行求解.分析结果表明:在月球重力作用下,舱体折展比约为5.7,结构应变能、自然频率与总质量之间通过多目标优化实现综合性能最优构型设计.对于应变能与自然频率的加权总目标,当权重0≤w≤0.08时,40%月壤体积分数结构最优,当0.08<w≤1.00时,30%月壤体积分数结构最优.除保证舱体折展比外,该设计在月壤资源利用、刚度、稳定性等方面也具有综合优势.研究结果验证了月壤填充式折展舱拓扑优化设计的可行性,为后续地外行星基地的建设提供了一种新的设计思路与建造方法.