新型粉末包装机往复式横封机构设计

传统的往复式横封机构有凸轮式和气缸式。针对凸轮式横封机构凸轮轮廓不合理容易引起震动和噪声,气缸式横封机构速度改变时存在较大冲击以及气缸密封性等问题,课题组提出了一种新型粉末包装机往复式横封机构。课题组采用解析法与三维软件相结合的方法对该机构进行研究,建立了粉末包装机往复式横封机构的数学模型,对横封机构的执行末端横封头进行了受力分析和运动学分析。通过SolidWorks软件进行三维建模,并运用SolidWorks Motion对横封机构的横封头进行了运动学模拟仿真。结果表明该横封机构具有平稳、噪声小等优点,可方便地进行调速,适应多种包装袋长的横封要求。     

掘进机减速器的虚拟样机仿真研究

在UG中建立掘进机截割减速器的三维简化模型,导入ADAMS中建立掘进机截割减速器虚拟样机模型并进行运动学、动力学仿真。得出不同工况下第一级行星轮所受最大力。利用Nx—Nastran软件及动力学得出第一级行星轮所受最大力对其进行疲劳寿命分析。     

移液器吸头自动送料机构设计与仿真

针对目前移液器装载机的欠缺,课题组设计了一种新型吸头自动装载系统。采用模块化的设计思想,设计了自动送料机构的3个模块：自动送料模块、输送模块以及装盒模块,实现了吸头的自动整理上料;采用解析法分析了凸轮的运动理论以及吸头的输送过程;采用ADAMS虚拟样机技术对自动送料和输送过程进行了仿真分析。仿真结果表明该吸头自动送料机构能够满足吸头自动装载的应用要求。该装置不但适用于移液器吸头的自动送料,对其他小零件送料也有一定的借鉴意义。     

快递纸箱包装机合页机构设计

针对目前快递纸箱普遍依赖人工包装导致效率低的问题,设计了新型快递纸箱合页机构。采用阶梯轴结构和步进电机,实现合页机构的驱动功能;采用凸 轮和连杆机构,设计了合页机构的传动和执行部分;利用SolidWorks2014软件1:1建立合页机构的三维模型,解决了机构的干涉问题,并结合ANSYS软件实现合页机 构的稳定运行;采用机器人正逆运动学理论分析合页机构中各关节之间的位置和姿态。应用结果表明合页机构具有安全、省力及能耗低等优点,能提高快递纸箱 的包装效率,并可有效降低工人的劳动强度。     

基于虚拟样机技术的铰接式车辆动力学建模

在ADAMS／View软件环境下，建立了某工程车辆多体动力学模型，提出了随机路面的建模方法，进行了不同车速和不同随机激励输入下的车辆平顺性评价虚拟试验．通过与相同实验条件下实车平顺性道路试验结果比较，验证了该模型在评价车辆平顺性方面具有较高的精度和可信度。     

新型二自由度移动并联机构设计

针对工业设备快速抓取物件的需求,基于并联机构具有的优点,提出了一种二自由度可快速移动的并联机构。 对该机构的运动学进行分析研究,创建该平面二自由度的运动学模型,利用勾股定理推算出该机构的正反解,继而得到 雅克比矩阵。最后利用杆件约束等条件得到该机构的工作空间。通过SolidWorks和MATLAB仿真软件求正反解验证了 设计的正确性。该并联机构的横向位移较大,满足设计要求。     

基于Unity3D的凸轮机构虚拟设计与仿真研究

凸轮机构实验包括凸轮机构设计和凸轮机构运动仿真。借助计算机、多媒体、虚拟现实等技术,构建凸轮机构虚拟实验台,提供凸轮设计与凸轮机构运动仿真功能。通过比较虚拟实验台的相关技术和方法,以Unity3D为平台研究凸轮机构虚拟实验设计与仿真中的关键技术,包括运动曲线的设计、表达式识别、平面凸轮实体生成、界面布局和机构组装。     

面向复杂系统虚拟样机协同建模的方法研究

基于系统工程建模语言(SysML)与高层体系架构(HLA),提出了一种面向复杂系统虚拟样机(VPCS)的开放式协同仿真建模新方法。该方法可以实现VPCS中各类学科异构模型的集成和协同仿真。将VPCS划分为顶层模型、联邦模型和领域组件模型,并分析了VPCS的模型调度机制;利用该方法,对某型无人机的飞控系统虚拟样机进行协同仿真建模,结果充分表明,该方法可以有效地进行多层次、多粒度、多领域的VPCS仿真建模。     

多功能智能轮椅背部支起机构优化设计

为了实现智能轮椅多形态背部支起机构稳定和安全运行,课题组对各种形式角度调节机构进行研究、分析,提出轮椅的背部支起机构使用电动推杆来进行角度调节。搭建了背部支起机构模型,在分析了背部支起机构几何关系和力学模型的基础上,使用MATLAB求解电动推杆固定位置的最优解;借助SolidWorks Motion进行动力学仿真,确定电动推杆的最佳行程。借助SolidWorks Simulation进行有限元仿真分析,验证背部支起机构的设计方案。仿真结果表明：电动推杆的固定位置和行程选择合理,降低了承载梁的载荷,提高了背部支起机构安全性和平稳性。     

基于实验设计法的搁脚机构参数优化设计

针对按摩椅GB/T 26182—2010对机架的力学性能测试要求,运用数值模拟分析软件ANSYS Workbench对设计的按摩椅搁脚机构进行有限元仿真分 析。校核其强度和刚度,仿真结果显示,在测试载荷作用下,应力主要集中于搁脚抬升杆且会发生塑性变形;采用实验设计方法研究搁脚抬升杆的参数并进行优化 ,改善其力学性能,根据参数优化设计结果进行实物样机制作并测试。研究结果表明：通过参数优化设计的方法能够明显改善搁脚机构的力学性能,优化后的结 构在测试载荷作用下不会发生塑性变形,实物测试的结果符合仿真结果的预期,证明了参数优化设计的有效性。课题组的研究能够提高机架的强度和刚度,使其 满足国标规定的测试要求。     

基于虚拟仿真技术的平面机构创意组合实验的教学改革

平面机构设计是机械设计基础实验的重要组成部分,更关系到机械系统的动力性能及结构。阐述了平面机构创意组合实验教学改革的必要性和重要性。采用虚拟仿真技术的方法,研究开发了一个平面机构创意组合虚拟实验平台,建立了平面机构的零部件模块和运动仿真模块,该虚拟实验平台操作性强,简单易行,可以满足不同的实验教学需要,提高了实验教学效率,为学生创新能力的培养提供了一条有效途径。     

基于ADAMS和ANSYS的自行车车架分析

为分析自行车车架在危险冲击载荷作用下的安全性,使用三维造型软件建立了自行车车架前叉组合的三维实体模型,在ADAMS中完成虚拟样机的建立。为使仿真过程与实际情况更加接近,将车架作为柔性体处理。完成运动学分析后将提取的载荷文件导入ANSYS对车架加载,进行有限元分析。根据应力结果对车架结构设计进行安全性评估,对车架的结构设计提出改进方案,确保车架结构安全性和经济性。     

基于混合控制的机械臂定位和振动控制研究

针对柔性机械臂的定位和振动控制,设计了一种基于带尾部信号的时滞滤波器的混合闭环控制方案。滤波器的设计采用系统输出等于系统参考值的幅值的约束条件,有效地减小了机械臂的定位调节时间;同时综合考虑柔性关节的振动模态,设计出时间最优的时滞滤波器,进一步消除柔性关节的残留振动,显著提高了定位效率。仿真结果证明了该方案的有效性能,能够同时实现机械臂柔性关节的快速定位以及振动控制,有利于作业效率的进一步提高。     

基于RBF神经网络的可重构机械臂控制研究

采用RBF神经网络控制算法来解决MIMO不确定非线性系统的自适应输出反馈控制问题,以系列模块化机械臂为研究对象,设计RBF神经网络控制器不断逼近可重构机械臂动力学模型,采用MATLAB软件基于RBF神经网络逼近设计的控制器对RR构型机械臂进行控制仿真.结果表明该控制器能有效地逼近机械臂动力学模型,并能较好地适应机械臂不同构型.     

基于TMS320LF2407的LED显示屏的设计

文章设计了一种LED显示屏系统,控制系统采用TI公司的数字信号处理器TMS320LF2407作为主控制器,采用通用分组无线服务技术的方式与手机或信息平台进行数字通信,方便远程控制,同时通过CAN总线方便构成大型LED显示屏.实验证明:该方案结构合理、稳定,操作方便、灵活,环境适应能力强,价格低廉,具有广泛的应用前景.     

虚拟制造技术在活塞上的应用

活塞的工作条件比较恶劣,因此,活塞应具有足够的刚度和强度以及良好的导热性能等特征.常用来制造活塞的铝合金质量小,导热性好,但热膨胀系数大,温度升高时,强度和硬度下降较快.要克服这些缺点,就要在活塞的结构设计、机械加工等方面采取措施.运用建模仿真软件对发动机的活塞进行仿真分析,可以达到改善活塞材料、优化活塞结构、减少开发费用、缩短生产周期的目的.     

焊头机构运动建模与仿真技术的研究

为了开发高速高精度焊头机构,确保全自动LED键合机的整机性能,在完成运动方案和结构参数设计后,研究了运用Pro/Engineer运动仿真模块Mechanism/Pro对整个焊头机构进行运动建模的技术与方法,包括机构模型创建、驱动控制等,进行了机构运动仿真;并对仿真结果进行了分析,验证了所设计的焊头机构的可行性和合理性。成功地将设计出的焊头机构应用到整机设备开发,满足了整机功能和性能的要求。该设备已投入实际生产运行。     

基于虚拟仿真技术的PLC实验教学方法研究

介绍了基于虚拟仿真技术的可编程控制器(PLC)控制系统及其在PLC实验教学中的应用.根据不同阶段,可以采用纯PLC模拟编程软件逻辑测试运行、PLC与模拟编程软件联机通信而被控对象由组态软件提供的半实物仿真模拟运行、纯PLC模拟软件与工控组态软件组合的全软件模拟运行三种方式.其中全软件模拟只在一台计算机(包括没有串口的笔记本电脑)上即可调试PLC程序,验证控制对象的动作是否满足要求.学生可以不受硬件和场地限制,在没有PLC的情况下预先编制和调试PLC程序,必要时再与实际PLC连接,大大节约了设备成本,提高和增强了实验效率与实验效果.     

基于网络的虚拟化学实验室的设计

在现代教育中,实验教学占有非常重要的地位,如何构建网络虚拟实验室是一个具有挑战性的课题.本文介绍了虚拟现实技术和网络虚拟实验,在此基础上分析了构建网络虚拟化学实验室的原理、技术和实现.     

自动穿鞋带机的柔性精准高效鞋面夹具与上下料机构设计

针对目前传统手工穿鞋带时鞋面夹具定位精度低、适应性差、拆装效率低下等缺点,设计了基于自动穿鞋带机的 新式鞋面夹具,采用梳齿结构,实现了贴近鞋孔附近区域鞋面的有效支撑;提出可动滑块式及可拆卸式2种柔性化夹具 方案,实现了鞋孔支撑结构间距可变。针对可行性更高的可拆卸式方案,设计了鞋孔支撑结构与配套的定位机构,实现 了鞋孔快速、精准定位;设计了基于双边对称同时夹紧方式的梳齿板式夹紧机构,实现了鞋面高效、平整的夹紧;设计了 鞋面单机、流水线高效上下料机构,实现一人分管多台机器时的连续鞋面装夹。结果表明可拆卸式夹具不仅具有精度 高、适应性广等特点,且可有效提高鞋面装夹、穿系效率。本夹具能改善鞋面的鞋带穿系现状,提高制鞋业自动化程度。