ANSYS和ADAMS在菌落挑取机器人结构设计中的运用

针对现有菌落挑取机器人挑取速度低、集成自动化程度低、挑针重复利用率低等问题,设计出一种多针同时操作的转盘式挑取机器人。首先,为保证主要受力部件(气缸安装版与转盘)的应力、应变在误差范围内,运用有限元分析软件ANSYS Workbench分别对其校核了Z轴定位精度和平面定位精度,由静力学分析结果确定其强度可靠且精度满足设计要求,准确挑取;其次,为保证菌落挑取过程平稳,利用仿真软件ADAMS对菌落分度挑选机构(弧面分度凸轮)进行动力学分析,研究分度挑选机构的动态特性及其运动规律,发现各运动参数的仿真结果与理论相吻合,保证新型机器人在挑取过程中可以避免冲击和振动的发生。该结果表明:挑取机构的强度、刚度及运动的平稳性均满足要求,有效验证了设计的合理性。

基于仿生鳍的两栖驱动机构运动分析

为证实一种新型两栖驱动机构合理,并为之后研究提供基础,通过运用有限体积法,将柔性三维薄板视为仿生鳍鳍进行模拟分析,在水下环境中具体研究了振幅、周期等参数对仿生鳍运动的影响并分析推进原理,发现仿生鳍运动模式与马陆倍足运动方式基本一致。陆地上的研究通过建立运动学、动力学方程进行分析。结果表明,在水下仿生鳍单参数变量为振幅时主要影响运动的最大速度,与速度呈正比关系;为周期时影响加速度,与之呈正比关系;而推进效果是由仿生鳍两侧高、低压中心产生的正压梯度所提供。在陆地上仿生鳍的约束力足以提供运动所需驱动摩擦力,从而证明仿生鳍不仅可在水中进行巡游,而且通过调整结构姿态可实现在陆地的运动,由一套驱动机构实现了两栖运动功能。