基于少自由度主动支链的2R1T并联机构

针对空间串联机构的工业机械臂在执行加工操作任务时,普遍存在刚度强度较差、重复精度较低、能耗较高等缺点。基于3条少自由度主动支链,课题组设计了一种具有2R1T自由度的2 RPU/RPS并联机构。计算并验证了2 RPU/RPS并联机构的自由度,获得了解析形式的位置逆解,证实了该机构仅可能发生运动学正解奇异;依据课题组提出的基于边界数值搜索法的工作空间求解流程,证实了动平台具有沿X方向约80°的较大姿态转动范围;通过SolidWorks虚拟运动仿真获得了2 RPU/RPS并联机构驱动位移变化曲线。仿真结果表明：机构各驱动位移变化曲线均波动较小且在合理取值范围,说明驱动器运转平稳、能耗较低。本研究可为基于并联机构的复杂曲面工件多轴加工装备研发提供有益的参考。     

单自由度弹跳机构的跳跃稳定性研究

为探究弹跳机器人的起跳稳定性,课题组从机构设计的角度出发,根据蝗虫的腿部结构,提出了一种单自由度6杆弹跳腿机构。以Stephenson Ⅱ型6杆机构为弹跳腿,首先利用闭环矢量方程法进行运动学分析,确定弹跳腿机构的运动学稳定性满足弹跳机器人的起跳需求;然后,对6杆弹跳腿机构的起跳阶段进行分析,确定弹跳机构在起跳时的起跳角度,并通过多约束条件的数学方法确定弹跳机构的杆件尺寸;而后,对弹跳机构的动态稳定性分析,确定机构的质心位置和总惯性矩,确保起跳过程不发生翻转,总惯性矩的变化越小,弹跳腿机构动态稳定性越好;最后,进行实例验证,用MATLAB中Fmincon函数对实例进行求解。结果表明此单自由度弹跳腿机构设计具有良好的弹跳稳定性。     

新型大行程高承载力的柔性铰链设计

针对传统柔性铰链在行程、承载力性能方面的不足,难以实现柔性铰链较大的移动范围,课题组提出了一种新型TLET柔性铰链。它是由一系列LET型柔性铰链串并联组成,采用独特的布置方式以增强柔性铰链的移动范围,在安全可靠的工作条件下实现大位移和大承载能力。采用等效成弯曲弹簧的方法推导出等效刚度模型,运用有限元分析的方法对3种材料的柔性铰链进行失效形式分析,从中选出高性能的合适材料。对比了所设计的新型铰链和传统铰链的性能,通过有限元仿真验证了新型柔性铰链设计的可行性。仿真结果表明：对于40 N的最大载荷,铰链沿x轴的最大位移为21.68 mm,z轴方向上的最大位移为25.12 mm,新型铰链的移动行程比传统铰链大1.8倍。文中所设计的铰链可用于工作行程大,负载能力高的机械装备中。     

3支链6自由度并联机构运动学研究

为了使并联机构在三维空间完成3个转动和3个移动的动作,可以进行全方位的运动,课题组提出了6自由度2PPRS RPRS并联机构。课题组描述了该并联机构的构型,建立了机构的运动坐标系;利用螺旋理论求解了机构自由度,并运用修正Kutzbach Grüble公式验证了自由度求解的正确性;根据支链与定、动平台间的相对姿态关系,推导了支链平面方程,并结合杆长不变条件,推导获得了该6自由度并联机构全部位置逆解的解析解;并基于三维边界搜索法,求解绘制出了机构的可达位置工作空间;最后,通过SolidWorks/Simmechanics的三维运动/参数可视化联合仿真,得到了机构的驱动位移相对时间的变化曲线。研究结果表明该机构构型设计、自由度分析正确,得出了该机构在三维空间内的运动学输入、输出的变化规律。     

具备大转动能力的2-PUR-PSPR并联机构

运用边际分析法和拓展的C-D生产函数构建土地资源错配效率损失测度模型,探讨中国2000—2016年土地资源错配效率损失及变化特征,针对性提出土地资源错配纠正策略。结果表明:2000—2016年中国土地资源部门错配效率损失从3.29%下降到0.56%,空间错配效率损失则由9.34%下降到4.60%;土地资源部门错配指数小于空间错配指数,但土地资源部门错配效率损失值大于空间错配;中国土地资源错配类型、成因、损失存在显著的区域差异,中西部错配程度较大,但效率损失值主要集中在东部地区;土地资源错配效率损失与经济发展水平呈高度负相关关系。主要结论:中国土地资源错配状况得到明显改善但损失依然比较严重,制约地区经济增长;提高区域社会经济发展水平有助于减轻土地资源错配损失;提升农地边际收益是纠正土地资源部门错配的根本路径;差别化区域发展战略与用地政策是纠正土地资源空间错配的有效且必要手段。     

含运动分岔闭链的多运动模式并联机构

随着我国农村的发展及制度的改革,农民已拥有多种农地配置与经营模式选择。农地的再配置不仅是实现农民土地权益的重要途径,也有利于农业经营效率的提升。通过对江苏省农民的调查,在对不同农地配置模式特点及农民决策机制分析的基础上,实证考察了农民对不同农地配置模式的选择意愿,并检验了外部就业能力、风险态度等相关因素对农民农地配置意愿的影响。研究表明,农民对农地配置存在多样化的需求,选择出租、代耕、入股以及自营的样本分别为42.68%、9.66%、23.21%和24.45%。非农就业能力强的农民更倾向选择出租以及入股,而农民的风险态度影响了其以土地经营权入股产业经营的意愿。此外,研究还进一步考察了农民对土地承包权的再配置意愿,结果表明,约五分之一的农民已存在自愿有偿退出承包经营权的意愿。     

近年来国内外儒家生态伦理研究简析

文章从四个方面对近年来国内外儒家生态伦理的研究进行梳理与比较：一、“天人合一”——儒家生态伦理的核心理念。二、儒家“人的伦理”到“生态伦理”的推演：一种思路是将“仁”视为天道与人道共有的德行,从而直接导出儒家生态伦理思想;另一种思路则由“天人合一”中所包含的人际伦理关系来层层导出生态伦理。三、“乐山乐水”——儒家生态伦理的情感。四、国外学者关注点以及国内外研究比较。     

折纸启发的空间可折展末端执行器设计

为解决多自由度可折展机构及折纸机器人等末端执行器的控制问题,课题组提出了一种外部链节间接控制刚性折纸机构的方法。该方法中的机构无需组装,降低了系统的复杂性,且单自由度驱动可使得刚性折纸机构可逆地折叠和展开。课题组将刚性折纸机构与单环闭链机构进行结合,提出了一种空间可折展末端执行器;该末端执行器采用3个固接Bricard机构为外部链节,只需要1个旋转驱动即可控制空间3自由度末端执行器的折展过程。课题组首先对外部链节进行了运动学分析,然后对外部链节进行驱动设计,最后对整个末端执行器进行仿真实验分析。结果表明在外部链节的控制下,能够实现单个驱动控制3个自由度末端执行器的同时收放,验证了理论分析的正确性。用外部链节控制刚性折纸机构的方法只需要最小的驱动力可实现复杂的运动。