中小学机构空间建设现状与对策研究——以广东省为例

机构空间作为展示区域、学校、班级风采的窗口,汇聚、共享优质教育资源的入口,对于推动网络学习空间发展具有重要意义.文章调研了广东省中小学机构空间建设现状和存在问题,并提出相应的对策与建议,以期为后续整体推进中小学机构空间普及与深度应用提供参考.

胶订联动线托打机构空间RSSR机构运动分析

平装胶订联动线上,夹紧成型动作由托打机构的空间RSSR机构完成,空间RSSR机构工作的稳定性直接影响胶订联动线的工作速度和装订质量。通过数学建模,运用Matlab软件平台编制计算程序,进行了基于方向余弦矩阵法的空间RSSR机构运动实例分析,并获得了具体的分析结果和直观的图形曲线,得出影响空间RSSR机构的重要参数,为该机构的进一步改进和优化奠定基础。

环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性建模与分析

空间薄膜展开机构的姿态和位置精度会对薄膜索网的工作形态产生影响。文章首先构建环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性理论模型,然后基于ADAMS建立考虑展开机构杆长误差的参数化仿真模型,并采用蒙特卡罗法对展开机构进行运动精度可靠性仿真分析,求解运动精度可靠度。结果表明,以机构展开到位时折展杆支撑点所拟合的空间圆心坐标位置误差及半径误差作为其运动精度可靠性量化评价指标是正确的。该研究可为空间薄膜展开机构的可靠性设计提供参考。

考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学优化

为了改善润滑间隙效应引起的空间并联机构动态性能的渐变劣化问题,以3-RRPaR冗余并联机构为研究对象,提出一种考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学优化方法。建立了考虑润滑转动副间隙的3-RRPaR冗余并联机构动力学模型;以优化末端执行器的动力学响应误差和优化间隙关节处的约束反力为目的设置目标函数,通过优化末端执行器质量以及转动惯量的方式来缓解运动副间隙导致的劣化效应,建立了考虑润滑间隙效应3-RRPaR冗余并联机构动力学优化模型;试验验证了所建动力学模型的有效性,对比分析两种目标函数对优化效果的影响以选择最佳优化方式,并分析优化前后考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学特性,结果表明动力学优化使润滑间隙转动副处约束反力峰值降低16.16%,为改善间隙效应提高空间并联机构动态性能提供了理论支撑。

虚拟仿真技术在空间机构连接分离实验教学中的应用

文中从空间机构连接分离实验教学入手,查找分析传统实验教学立足于新工科建设课程的不足,采用信息化虚拟仿真技术与宇航科研成果相融合的方式进行机构虚拟仿真实验平台的建设,探索新工科建设环境下实验教学的新方法。注重知识点与能力的融合,去专业知识碎片化,以学生为中心,以虚促实绿色取向的理念,论述空间机构连接分离虚拟仿真实验教学新方法的必要性。阐述空间机构连接分离虚拟仿真实验平台建设的内容,最后,进行虚拟仿真实验教学演示,为新工科建设航空宇航制造工程专业实验教学提供有力的支撑。

空间包络式抓捕机构非接触/接触一体化导纳控制

研究了一种具有闭环约束的空间包络式抓捕机构运动建模和非接触与接触一体化导纳控制。该抓捕机构具有可控的包络结构,能够通过与非合作目标发生多点多次接触,实现柔顺捕获。给出了空间包络式抓捕机构显式的动力学模型和接触模型。设计了具有统一形式的非接触与接触导纳控制策略。该策略在机器人接近目标过程中采用非接触式导纳控制,以降低机械臂与目标物体首次碰撞的接触力,在捕获目标过程中采用接触式导纳控制,减少碰撞次数,获得更大的夹持接触力。数值仿真展示了控制策略的有效性。

辐射肋式空间可展开天线机构设计与分析

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析。研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性。研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值。

空间串联机构重力平衡设计方法与仿真分析

以穿戴式机器人空间串联机构的重力补偿机构为研究对象,提出平衡连杆旋转中心与补偿器轴线对中的设计方法。在平衡连杆的偏航面旋转中,设计平面重力补偿单元,然后将补偿单元改装成空间重力补偿单元,以适应平衡连杆的一般性旋转。将串联机构的重力势能视为多个子系统的重力势能之和,分析空间重力补偿单元对平衡连杆的作用模式和偏转的补偿性能。最后结合空间重力补偿与同步带结构,构建空间串联机构的重力补偿机构。通过对空间重力补偿的仿真分析,验证了重力平衡性能和所提设计方法的有效性。

基于近似综合法的空间刚体导引机构尺度综合

目前空间连杆机构尺度综合是机构综合研究的难点问题之一。首先,通过分析空间RCCC刚体导引机构输出的数学模型,提出了空间刚体导引机构综合的分步式降维综合方法;然后,将21维的机构设计问题分4步进行求解,降低了优化变量维度,推导出了机构实际尺寸的计算公式;最后,通过实际算例证明了所提方法的有效性。所研究结果为非整周期设计要求的空间RCCC机构刚体导引综合问题的求解提供了一种可行的方法。

B样条过渡的二维柱塞泵空间凸轮轨道机构运动特性多目标优化

空间凸轮机构作为二维柱塞泵实现二维运动的关键机构,其从动件运动特性决定了二维柱塞泵的工作特性。以5次B样条曲线作为无停歇运动规律的过渡曲线,建立其数学模型,使用多目标遗传算法以最大无因次速度和加速度作为优化目标对运动规律进行多目标优化,获得Pareto解集。优化实例结果表明,5次B样条曲线作为无停歇运动规律的过渡段,可以构造出高阶连续且可调的无停歇运动规律,多目标遗传算法可实现对B样条过渡段的多目标优化,获得凸轮综合性能良好的运动规律。

考虑球面副润滑间隙的空间并联机构动力学建模与响应分析

为了分析含球面副润滑间隙的空间并联机构动力学响应特性,以2RPS-SPR(R转动副,P移动副,S球面副)空间并联机构为研究对象,结合Reynolds方程和Gümbel边界条件,建立了含多个球面副润滑间隙的空间并联机构动力学模型,对比分析了含润滑间隙、不考虑间隙的理想情况和含干摩擦间隙的机构动力响应特性,以及分析了不同动力粘度、不同间隙值对润滑状况下的机构动力学响应的影响。结果表明,润滑间隙相比于干摩擦间隙能有效改善并联机构的动力特性,且随着润滑油动力粘度的增大以及间隙值的减小,机构运行状况越好。该研究为含球面副润滑间隙并联机构动力学响应特性分析提供了理论方法,为指导实际生产提供了理论依据。

考虑混合间隙的空间并联机构非线性动力学特性分析

为了掌握同时考虑球面副间隙和三维转动副间隙的空间并联机构的非线性动力学特性,研究考虑混合间隙的空间并联机构多体系统动力学特性分析方法。首先以4-UPS/RPU空间并联机构为研究对象,建立三维转动副间隙和球面副间隙的模型,推导同时考虑球面副间隙和三维转动副间隙的4-UPS/RPU空间并联机构动力学方程;然后利用龙格库塔法对动力学方程进行数值求解,分析不同间隙类型、间隙、驱动速度和摩擦因数对并联机构动力学响应的影响,通过ADAMS虚拟样机仿真验证动力学模型和数值计算的正确性;最后利用相轨迹图、庞加莱映射图和分岔图等分析考虑混合间隙的4-UPS/RPU并联机构的非线性特性。该研究为考虑混合运动副间隙的空间并联机构动力学建模和非线性动力学特性分析提供了依据。

基于故障树法的空间球型折展机构可靠性分析

以空间球型折展机构展开失效为顶事件,建立了展开失效故障树模型;基于Reliability Workbench(RWB)故障树模块,得到了展开失效故障树最小割集;采用Fussell-Vesely重要度计算方法,确定了次事件中折展模块展开失效的重要度最高。

空间并联指向机构实验平台动力学建模与仿真分析

为了提高学生的动力学建模和分析能力,基于3自由度3-转动副-转动副-转动副-转动副-转动副(3-RRRRR)空间并联指向机构实验平台,开展动力学建模与仿真分析研究。首先,分析3-RRRRR空间并联指向机构实验平台的结构特征,建立并联指向机构平台的运动学模型;然后,利用拉格朗日乘子法推导并联指向机构平台的刚体动力学模型,基于四阶龙格库塔(Runge-Kutta)算法求解机构平台动力学模型,通过数值仿真分析不同驱动速度对并联指向机构平台动力学响应的影响;最后,采用ADAMS虚拟样机仿真验证动力学模型及模型求解的正确性。该研究为空间并联机构实验平台刚体动力学建模和仿真分析提供了有效方法,为机构动力学分析与控制奠定了理论基础。

一种新型3-RRPU并联机构的运动学及鲁棒控制研究

针对现有的三平移并联机构大多正解不唯一、较难实现精确稳定运动控制的问题,提出了一种新的3-RRPU型三平移并联机构,同时研究了机构的运动学、动力学及轨迹跟踪控制方法。首先,运用螺旋理论分析了该机构三平移的原理,进行了驱动输入的选取与论证,对机构平台奇异性、驱动奇异性和支链奇异性进行了分析;其次,运用运动学理论建立了运动学模型,推导了位置正、逆解析解;再次,运用拉格朗日动力学理论建立了机构操作空间的刚体动力学模型;最后,提出了一种基于非线性反馈解耦的自适应滑模轨迹跟踪控制方法,以证明其控制稳定性,并基于动力学模型对空间轨迹跟踪精度和控制力矩进行了仿真分析。研究结果表明:3-RRPU并联机构的位置正解在一般位形下具有唯一性,机构的平台奇异位形和驱动奇异位形少且无支链奇异。该轨迹控制方法可使机构在载荷20 kg、速度0.18 m/s、加速度0.12 m/s 2下,实现0.002 m以内的高精度复杂轨迹跟踪;基于Sigmoid函数的轨迹控制方法还能有效削弱控制力矩的抖振,为实现工业领域高速、高精度、高性能的三平移运动提供了新方法。

温度对空间对接机构扭矩测量的影响

分析高低温环境空间对接机构扭矩测量装置的设计方案,研究不同温度下轴系材料弹性模量变化对扭矩测量过程的影响,并通过热影响分析不同温度下同轴度变化对扭矩测量的影响。结果表明:由温度导致材料弹性模量变化对装置轴系的扭矩传递过程几乎没有影响,轴系热变形结果与温差呈正相关。通过对高低温环境下装置测量技术的分析研究,提高了扭矩性能测试工作的可靠性。

协作机器人辅助的空间展开机构桁架铰链微重力装配

针对大型空间展开机构桁架铰链装配中重力卸载过程复杂、需手工反复调整、装配精度一致性差的难题,提出一种采用协作机器人辅助的桁架铰链微重力装配方法。首先提出协作机器人辅助的微重力装系统架构和工艺流程;然后利用视觉引导结合四元数有界偏差关节路径规划法,实现桁架铰链的快速自动抓取;构建基于D-H法的机器人运动学模型,并利用牛顿—拉夫森迭代法在线补偿位姿误差,提高机器人在桁架铰链装配中的绝对定位精度;最后构建桁架铰链的重力卸载等效模型,并利用基于内环位置控制的机器人阻抗控制方法,实现桁架铰链的自动平稳重力卸载。实验表明,该方法的位姿精度满足桁架铰链装配要求,并可使桁架铰链以临界阻尼形式进行平稳重力卸载,为大型空间展开机构关键组件高精度装配和重力卸载提供理论依据和技术支持。

面向空间折展机构的刚性折纸研究现状与展望

刚性折纸是折纸领域中一个非常活跃的分支,在折展时可以实现二维与三维的连续变换且折痕以外的面板内部无应变,适用于多种刚性折展机构。基于刚性折纸构型衍生的空间折展机构具有形面精度高、折展比大和自由度数量少等特点,可以满足航天工程对空间折展机构大尺度、轻量化以及高精度的需求。针对未来发展趋势,概述了刚性折纸几何设计及运动学基础,阐述了目前与空间折展机构相关的刚性折纸的典型构型,重点介绍了各种构型的特点及相关研究进展。根据折痕的复杂程度,从不同刚性折纸构型出发,综述了面向空间折展机构的刚性折纸的应用及研究现状;从构型创新设计方法、厚板化设计方法、动力学特性分析方法、机构智能化设计方法和微重力卸载方法 5个方面展望了基于刚性折纸的空间折展机构未来的发展方向及研究重点,旨在为大型空间折展机构的基础研究和工程应用提供借鉴与参考。

用于汽车门锁的多运动模式空间柔顺开启机构及稳定性分析

针对高端电动开启车门锁多工况下多支链主被动运动相容及力柔顺需求,基于变拓扑柔顺副提出了新型电动开启空间柔顺机构,该柔顺机构可实现运动空间相容、具有力顺应特征。依汽车门锁原动件、限位不同情况自动切换4种运动模式适应上解保险、开启门锁等不同工况;以含槽连杆槽内端点作为连杆特征点,研究该多模式空间柔顺机构的连杆空间轨迹、力柔顺特征、模式切换特征;根据特征点电动开启过程的相图与轨迹可视化分析,发现柔顺副扭簧刚度k_(T)是影响机构运动稳定性关键因素。提出将最大Lyapunov指数作为柔顺机构动力系统稳定性的评价指标,以带时标连杆特征点三维轨迹构造时变位移序列,用Wolf算法计算其最大Lyapunov指数,进行空间柔顺机构运动稳定性衡量,最终优选得到柔顺副刚度k_(T)值,确保了机构运动稳定性。

分支机构空间分布、银行竞争与企业债务决策

自2006年监管部门调整商业银行分支机构市场准入政策以来,我国银行分支机构数量和空间分布发生了明显变化,银行竞争日渐加剧。本文利用2000—2012年国家统计局工业企业数据,以周边银行分支机构数量衡量企业所面临的真实银行竞争水平,研究银行竞争对企业债务决策的影响。结果表明:企业周边银行分支机构数量的增加显著提高了企业负债水平,有利于优化企业资本结构;银行竞争对企业负债的影响更多体现在“好的杠杆”上,有效提升了信贷资源配置效率。进一步研究发现,银行分支机构数量的增加主要通过市场机制缓解企业融资约束,进而提高了杠杆率,同时也在一定程度上阻碍了关系借贷。因此,我国在推进结构性去杠杆、改善信贷资源分配效率的进程中,在做好宏观调控政策精准发力的同时,也应高度重视银行竞争生态的建设和完善,充分发挥市场机制的作用。