可调足式机器人腿部机构设计

为实现腿部机构足端轨迹多样化以增强足式机器人地面适应性，同时提高其运动稳定性，课题组基于曲柄摇杆和曲柄滑块机构设计了一种可调整足式机器人腿部机构。采用解析法对该机构进行了运动学分析，建立了以理想的足端轨迹为设计要求的单目标优化模型，考虑了腿部机构运动过程中的平稳性，引入了速度波动指标，以轨迹 速度为设计目标，采用NSGA Ⅱ多目标优化方法对机构进行优化，对优化结果进行了对比分析；基于多目标优化结果建立了腿部机构的足端轨迹库，并进行腿部机构多步态分析；以该腿部机构构建4足机器人三维模型，运用ADAMS对整机进行运动仿真。研究结果表明：多目标优化比单目标优化的轨迹误差增大了0.16%，而速度波动降低了5.84%；多目标优化与已有相关研究相比，速度波动幅值降低了25.44 mm/s。4足机器人三维模型仿真结果验证了可调整腿部机构的设计具有可行性。     

胎压监测装置中橡胶材料本构模型的确定及力学研究

针对汽车胎压监测装置在装配和运转过程中，存在橡胶元件易损坏的问题，采用有限元法研究了元件与轮毂过盈量对橡胶材料所受应 力、应变的影响。利用虚功方程确定了橡胶Mooney Rivlin模型的应力 应变方程，通过单轴拉伸试验得出橡胶材料模型参数，建立了胎压监测装置的有限元模型 。分析结果表明当过盈量为0.4 mm时既能保证装配质量又能减小运转过程中橡胶所受的应力，从而延长其使用寿命。     

管路主动减振系统作动器设计

为提高管路主动减振系统中动磁式直线电机的减振效果，课题组提出了适用于不同情况的作动器的设计思路。以等效磁路法为基础，得到了作动器的电磁特性；利用有限元软件Ansoft Maxwell模拟仿真得出相关参数，并与公式计算的结果进行对比，确认设计具有合理性。应用此方法可以根据实际需求设计不同性能参数的作动器。     

铁骨一副 老而不衰

人体的支架是由206块骨组成。骨十分坚硬牢固，是人体中的“钢筋”，但它又并非经久耐用的“产品”，而似“昙花一现”的花蕊，易过早凋谢，是人体的一个迟熟早衰的器官。骨骼早衰直接威胁人体健康和正常活动。重视骨骼保健，延长这个“钢筋支架”的作用年限，无疑对人的健康长寿具有十分重要的意义。     

教改背景下对大学英语听力教学的反思

随着英语教学改革的不断深入,对大学英语听力教学提出了新的要求,必须认识到传统大学英语听力教学存在的不足,针对《大学英语课程教学要求》和学生实情实施听力教学。     

六自由度并联机构的误差分布研究

针对制造和安装误差对并联机构末端位姿精度的影响问题,以六自由度Stewart并联机构为研究对象,在建立运动学正解一阶误差模型的基础上,结合泰勒展开式推导出Stewart并联机构末端的位置和方向误差与驱动器不同长度变化之间非线性关系式;并用MATLAB软件仿真分析结构参数误差存在的条件下,工作空间中六自由度Stewart并联机构末端位姿误差的分布情况。分析结果表明：不同位姿下,位姿误差存在差异;在x轴正方向上,位姿体积误差的变化规律具有一致性,均随x轴正方向的移动而逐渐增大;[JP2]同时位置体积误差的变化幅值远大于姿态体积误差的变化幅值,并且最大位姿误差出现在可达工作空间边缘的顶部位置。研究结果为该并联机构后续进行精度综合及误差补偿提供参考依据。     

基于Halbach阵列的爬壁机器人磁轮特性研究

针对磁吸附式爬壁机器人存在负载能力差、稳定性不高等缺点,课题组提出了一种基于Halbach阵列的磁轮吸附式爬壁清洁机器人,用于壁面清扫。采用修正的傅立叶级数形式推导出Halbach 永磁阵列磁场解析模型;通过ANSYS仿真得出了磁轮磁通分布模型。随后进行了磁吸附力试验,结果表明：Halbach阵列与普通对向极磁环对比,Halbach阵列的吸附距离对其吸附力的影响较弱;同时,其吸附力是普通对向极磁环吸附力的2倍多。Halbach阵列的磁轮吸附方法可提升机器人爬行负载能力及稳定性。     

3300 m3大型气升式环流反应器数值研究

针对目前机械搅拌餐厨垃圾厌氧发酵罐存在搅拌能耗高、流场混合效果差等问题,课题组提出了气升式环流反应器。采用FLUENT软件对大型气升式环流反应器内气液两相流流场进行数值模拟,研究导流筒直径的变化对反应器内流场、气相体积分数和循环液速的影响。模拟结果表明：反应器内介质形成循环流动时,导流筒内侧沿壁处出现区域小面积环流。改变导流筒的直径及高度对反应器内气相体积分数影响较小,当导流筒直径为2.5～2.9 m或导流筒高度为15.2～15.8 m时,反应器内液体速率较大,环流效果较好。增大表观气速,反应器内气相体积分数和液体速率均有所增大。文中研究为大型环流反应器的结构优化提供参考。     

产品正逆向混合建模的方法研究

为了解决常规逆向过程中由点云生成实体模型的低效和不易建模的问题,课题组采用正逆向混合建模方法完成模型重构。 课题组借助Handyscan获取模型的点云数据后,利用逆向工具完成点云数据的处理,之后在Geomagic Design X环境下完成模型的重建。经精度分析,重建的模型能 够达到预期建模目标,验证了由点云数据重构出实体模型的可行性,该模型可用于进一步的创新设计。正逆向混合建模的可靠性和高效性使其成为缩短产品研发 周期、进行产品创新设计的有利途径。     

方管中颗粒随黏弹性流体迁移的力学特性

为研究黏弹性流体中颗粒迁移的力学成因,对方管Poiseuille流动中悬浮颗粒的迁移进行数值研究。选用Giesekus模型的黏弹性流体和球形刚性颗粒作为研究对象,忽略流体的惯性效应以研究流体弹性效应和剪切变稀效应对颗粒受力的影响。控制方程采用有限元法和伽辽金 最小二乘法(GLS)方法进行求解,并取得了较好的收敛性。颗粒运动模型采用基于“相对运动模型的准定常算法”,对通道中颗粒的横向升力的分布特征进行研究。研究结果表明：颗粒在不同横向位置上所受的横向升力决定了颗粒在实际流动中的迁移方向,且受到流体弹性和剪切变稀的影响。