喷孔锥度对喷气织机辅助喷嘴喷射性能的影响

为探究喷孔锥度对喷气织机多圆孔辅助喷嘴喷射性能的影响规律,课题组设计了3类等大中心环形分布喷孔辅助喷嘴,研究其流场特性。分别建立了不同喷孔锥度时3类辅助喷嘴的流场模型;利用FLUENT软件对上述流场模型进行数值模拟,得到供气压力0.3 MPa时各辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度衰减曲线图及距喷嘴出口不同距离处截面速度分布图;提取截面上速度分布数据点得到了3类多圆孔辅助喷嘴0°和10°时距出口不同距离处截面速度径向分布图。结果表明：随喷孔锥度增大,各多圆孔辅助喷嘴的喷射性能明显增强;喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度越大各型喷嘴出口处射流速度也随之增大。课题组既分析了喷孔锥度和孔心距各自单一因素对喷嘴喷射性能的影响,又考虑了喷孔锥度和孔心距双因素对喷嘴喷射性能的影响,结果表明喷孔锥度对辅助喷嘴整体喷射性能的影响较孔心距的影响更为显著。     

面向上纱机器人的末端执行器的结构设计

针对筒子纱的人工上纱效率低、劳动强度高等问题,课题组设计了面向上纱机器人的末端执行器。根据筒子纱的结构特点和上纱工艺要求,采用SolidWorks软件对末端执行器进行建模,设计具有双移动内撑式手爪、自动调节手爪间距装置及气动推纱机构的末端执行器,实现单次2个筒子纱的抓纱和推纱的上纱过程。对抓取机构建立静力学模型,通过SolidWorks软件和ANSYS软件对末端执行器的关键结构零部件进行运动学和静力学的仿真分析。仿真结果表明抓取机构的运动过程稳定,结构可靠,达到了设计要求。     

基于RPi的面曝光快速成形机控制系统

为了简化面曝光快速成形机的控制系统,降低其成本,提出了一种基于树莓派( Raspberry Pi,RPi)卡片电脑的面 曝光快速成形机控制系统。系统以Raspberry Pi为控制核心,以Linux为操作系统,通过Pvthon编程控制,实现了对面曝 光快速成形机的掩模图形投影和工作台运动控制;利用接入以太网的Raspberry Pi,实现了对面曝光快速成形机的远程 登录、文件传输以及实时监控。控制系统大大减小了面曝光快速成形机的占用空间,降低了成本,且具备远程操作功能, 有利于面曝光快速成形机进入大众市场。     

基于CATIA二次开发的零组件智能装配技术

为实现零组件的智能装配设计,提出了基于CATIA二次开发的零组件智能装配的方法。通过对模型装配元素 进行发布,查找装配特征,创建装配基准和参考元素并自动建立装配约束,实现在CATIA环境下同批号零组件的智能装 配,大大减轻了设计人员的工作强度,提高了装配效率,缩短了产品开发周期。该研究在实践中取得了很好的应用效果。     

基于多关联参数特征子空间的纺纱质量波动预测

针对纺纱生产过程影响因素多、监测维度广导致的过程波动难以分析和纱线质量难以预测的难题，课题组提出一种基于多关联参数特征子空间的纺纱质量波动预测方法。首先分析影响纱线质量的关联参数之间关系，构造能够表征纱线质量波动的特征子空间；然后构建面向特征子空间的纱线质量深度学习预测模型，实现纱线质量智能预测。通过实例进行分析，结果显示提出的方法能够有效分析纱线质量的多关联参数波动规律，并能准确对纱线质量进行预测。     

轮腿可变式移动机器人的结构设计

针对移动机器人在复杂多变环境下执行搜救侦察任务时机动性、越障性存在的不足，课题组提出了一种新型轮腿可变式移动机器人的设计方案。课题组通过对变径机构的设计使得机器人可以实现轮式和轮腿式2种工作模式的自如变换；采用修正的Kutzbach Grubler公式对变径机构自由度进行了分析；利用速度瞬心法对移动机器人以轮式模式工作时进行运动学求解；利用拉格朗日法建立了移动机器人的动力学模型；最后通过ADAMS软件对移动机器人进行仿真实验分析。研究结果表明：该机器人整机结构设计合理，运动平稳，具有较强的机动性与地形适应性。该研究弥补了单一运动模式的机器人在地形适应能力上的不足。     

考虑5指差异化的外骨骼康复机械手结构设计

针对传统外骨骼康复机械手结构臃肿、适配性低的问题，课题组设计了一款考虑人手5指差异化的连杆滑槽式外骨骼康复机械手。课题组根据人手生物学特征设计了单根手指的结构，并通过分析各关节间的运动关系，构建了单根手指的数学模型；以机械手指关节和人手指关节的旋转中心在运动过程中始终保持重合，及人手运动特性为约束，把机械手指各杆长之和最短作为优化目标，设计了求解该模型的粒子群算法，得到满足康复训练需求且结构紧凑的手指尺寸最优解；在单指优化的基础上改变近端指节长度，保持各手指运动特性不变前提下做出5指差异化设计，经过多次算例计算后得到5指尺寸最优解；最后根据优化结果构建了样机模型，并对模型进行运动学仿真。仿真结果表明：设计的外骨骼机械手指的运动参数符合设计要求，指间运动轨迹特征符合人手运动规律。该机械手满足康复训练要求。     

柔性力敏传感器发展现状

集高灵敏度、高柔韧性和易集成特点的柔性力敏传感器在电子皮肤、可穿戴设备、生物医药和人工智能等领域得到了广泛的研究。笔者通过总结压阻式、电容式、压电式和摩擦电型压力传感器近年来的研究进展，归纳分析了不同新型材料所制成传感器的优势和缺陷。在全面介绍了最新的柔性力敏传感器发展后，讨论了当下柔性传感器所存在的问题以及潜在的发展前景：探索新的传感原理，挖掘新型复合材料，研发性能优异的新型柔性力敏传感材料和器件。传感器综合性能的提升将是未来发展的方向。     

开口时碳纤维丝束与镀铜综丝眼间摩擦损伤的有限元模拟

为了减小碳纤维丝束在织造时与综丝眼摩擦产生的损伤，课题组提出了在综丝眼内镀有色金属铜的方法。先计算出开口过程中碳纤维丝束与综丝眼摩擦的动程，选取部分动程进行损伤分析，利用体积单元法对碳纤维丝束建立简化模型并在有限元软件ABAQUS中对该模型进行拉伸仿真分析；然后进行碳纤维丝束的拉伸实验并将仿真结果与实验数据相比，验证了丝束模型的正确性。课题组利用渐进损伤模型分析了碳纤维丝束与不同金属材料摩擦时的损伤情况，表明镀铜后的综丝眼与碳纤维丝束的摩擦损伤较小。     

喷孔锥度对喷气织机环槽型辅助喷嘴性能的影响

为提升引纬质量，课题组设计了一种环形槽型喷孔辅助喷嘴，并通过数值模拟探究辅助喷嘴结构对喷射性能的影响。课题组依据喷射出口面积等效原则，设计了3种环槽型辅助喷嘴，并分别建立了环形槽结合中心式辅助喷嘴的流场模型；利用FLUENT软件对建立的流场模型进行数值模拟，得到供气压力0.3 MPa时不同喷孔锥度的各环槽型辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度分布曲线图、气耗量，以及距喷嘴出口20，50，70 mm处截面速度分布图。结果表明：对同种环槽型辅助喷嘴，随着喷孔锥度增大，辅助喷嘴的喷射性能明显增强；喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度增大各喷嘴出口处射流速度也随之增大。环槽型辅助喷嘴为喷气织机引纬提供了一种效率更高的方法。