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水下机器人桨鳍协同推进姿态控制 被引量：4
1
作者 夏明海 尚建忠 +3 位作者 殷谦 曾潇丰 徐毓泽 罗自荣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期184-193,共10页
为提高水下机器人的机动性与稳定性,提出一种四旋翼波动鳍混合驱动的新型水下机器人及其姿态控制算法。建立了机器人桨鳍协同推进的运动学与动力学模型,通过流体数值仿真,获取了水动力系数,构建了机器人六自由度动力方程。提出螺旋桨与... 为提高水下机器人的机动性与稳定性,提出一种四旋翼波动鳍混合驱动的新型水下机器人及其姿态控制算法。建立了机器人桨鳍协同推进的运动学与动力学模型,通过流体数值仿真,获取了水动力系数,构建了机器人六自由度动力方程。提出螺旋桨与波动鳍协同推进的姿态控制策略,设计了一种四自由度串级比例-积分-微分控制器与控制分配算法。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,仿真分析了机器人定深前进、升沉运动、原地转向中的机器人位姿曲线,以及随机干扰对姿态控制的影响。实验结果证明,机器人具备良好的姿态控制性能,最大推进频率下样机运动姿态角波动误差小于±4°,深度波动误差小于±5 cm。仿真及实验结果验证了所设计的水下机器人与桨鳍协同推进的姿态控制算法的可行性。 展开更多
关键词 水下机器人 波动鳍 四旋翼 姿态控制 串级比例-积分-微分控制
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两种轮式月球车悬架方案及其虚拟样机仿真 被引量：19
2
作者 尚建忠 罗自荣 张新访 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期49-52,共4页
提出了三摇臂悬架和双曲柄滑块联动扭杆悬架两种新型月球车悬架系统;建立了月球车移动性能评价的数学模型;采用虚拟样机技术,从地面自适应、行驶平顺性、越障性能三个方面对月球车的移动性能进行动力学分析。仿真结果表明,双曲柄联动扭... 提出了三摇臂悬架和双曲柄滑块联动扭杆悬架两种新型月球车悬架系统;建立了月球车移动性能评价的数学模型;采用虚拟样机技术,从地面自适应、行驶平顺性、越障性能三个方面对月球车的移动性能进行动力学分析。仿真结果表明,双曲柄联动扭杆悬架月球车具有很好的移动性能。 展开更多
关键词 月球车 移动性 虚拟样机 ADAMS
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双曲柄滑块联动月球车设计及样机研制 被引量：10
3
作者 尚建忠 罗自荣 +1 位作者 张新访 范大鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期348-351,共4页
以轮式月球车为研究对象,提出了一种六轮月球车双曲柄滑块联动悬架系统,对其结构特点、地面自适应和越障原理进行了分析,采用模块化思想完成了双曲柄滑块联动月球车的机械设计,并进行了样机研制和场地试验。室内测试和场地试验表明,双... 以轮式月球车为研究对象,提出了一种六轮月球车双曲柄滑块联动悬架系统,对其结构特点、地面自适应和越障原理进行了分析,采用模块化思想完成了双曲柄滑块联动月球车的机械设计,并进行了样机研制和场地试验。室内测试和场地试验表明,双曲柄滑块联动月球车通过曲柄滑块机构将车轮竖直方向的位移转化为滑块水平方向的位移,具有较好的平顺性、地面自适应能力和综合移动性能,主要移动性能指标(速度0·1m/s、越障0·2m、爬坡30°)基本满足探月需求。 展开更多
关键词 月球车 移动性 模块化机器人 月球探测
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可移植人体外耳支架的3D打印关键技术 被引量：6
4
作者 尚建忠 蒋涛 +1 位作者 唐力 王卓 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期175-180,共6页
探索使用医用硅胶制作患者个体外耳支架的关键技术,使用计算机断层扫描和逆向建模技术得到对应患者个体的外耳数字模型,利用3D打印技术制造人体外耳支架模具,并使用医用硅胶MED 4735完成人体外耳支架的制作成型。动物实验验证了其生物... 探索使用医用硅胶制作患者个体外耳支架的关键技术,使用计算机断层扫描和逆向建模技术得到对应患者个体的外耳数字模型,利用3D打印技术制造人体外耳支架模具,并使用医用硅胶MED 4735完成人体外耳支架的制作成型。动物实验验证了其生物相容性,证明了方法的可行性。通过该技术制作的硅胶人体外耳支架可以高度模仿患者特定的耳廓形状,支架精度高、制造周期短、无生物排异,可为替代肋软骨雕刻人体外耳支架进行耳廓缺损治疗提供依据。 展开更多
关键词 耳廓缺损 逆向建模 3D打印 硅胶外耳支架 动物实验
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主动自适应悬架机器人概念样机及其配置模型和方法 被引量：5
5
作者 尚建忠 张新访 +1 位作者 罗自荣 宋春霞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期93-96,101,共5页
未来的空间探测要求机器人系统具备高可靠性、高移动性,以胜任未知非结构的地理环境。结合自适应悬架机器人和主动悬架机器人的优点,创新提出主动自适应悬架机器人的概念。它是一类具有主动配置功能的自适应悬架机器人,在一般复杂地形... 未来的空间探测要求机器人系统具备高可靠性、高移动性,以胜任未知非结构的地理环境。结合自适应悬架机器人和主动悬架机器人的优点,创新提出主动自适应悬架机器人的概念。它是一类具有主动配置功能的自适应悬架机器人,在一般复杂地形环境下,利用移动机构的超静定特性自适应地形,在极端复杂环境下,主动调整悬架结构等移动机构的运动配置适应地形变化,获取最佳移动性能。设计了一种六轮主动自适应悬架样机,可实现折叠、翻到后起身,建立了机器人移动性能综合评价模型,并给出了相应的配置模型和主动配置方法,通过主动配置可明显提高主动自适应悬架机器人的移动性能。 展开更多
关键词 空间控测 机器人 主动配置 自适应 悬架
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基于三维CAD平台的实时协同设计方法 被引量：8
6
作者 尚建忠 孟凡磊 +1 位作者 唐力 梁科山 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第8期43-45,共3页
首先结合三维CAD系统协同设计平台CoopCAD(Pro/E)的开发,探讨了三维协同CAD系统研究中的并发控制、协同感知、网络管理、冲突检测与消解、事务管理和实时性保障等关键技术。然后提出了基于特征的实时协同设计方法,并重点对作为网络间协... 首先结合三维CAD系统协同设计平台CoopCAD(Pro/E)的开发,探讨了三维协同CAD系统研究中的并发控制、协同感知、网络管理、冲突检测与消解、事务管理和实时性保障等关键技术。然后提出了基于特征的实时协同设计方法,并重点对作为网络间协同信息的三维造型特征的数据结构和基于它的协同设计方式进行了研究。 展开更多
关键词 实时协同设计 特征 PRO/ENGINEER 三维造型
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基于构型的轮式空间探测机器人创新设计与优化 被引量：5
7
作者 尚建忠 罗自荣 +1 位作者 张新访 范大鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期414-418,共5页
针对方案性能评价与优化,提出了基于构型的创新设计方法,建立了轮式空间探测机器人的综合评价与优化模型。基于虚拟样机软件ADMAS12·0和控制仿真软件MATLAB6·5开发了轮式空间探测机器人移动性能综合评价与优化软件,从构型创... 针对方案性能评价与优化,提出了基于构型的创新设计方法,建立了轮式空间探测机器人的综合评价与优化模型。基于虚拟样机软件ADMAS12·0和控制仿真软件MATLAB6·5开发了轮式空间探测机器人移动性能综合评价与优化软件,从构型创新、构型组装、方案优化三个层次对轮式空间探测机器人机械系统和控制系统进行综合评价与优化,得到多种优化方案及其优化参数。以双曲柄滑块轮式机器人为研究对象,得到了相对较优的设计参数,从而验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 空间探测机器人 移动机构 虚拟样机 优化设计
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一种基于误差电压比例记忆的无塔校相方法 被引量：4
8
作者 尚建忠 王青松 王新宏 《电讯技术》 北大核心 2015年第9期1014-1018,共5页
针对大部分航天测控站下行链路校相功能还依赖标校塔的现状,分析了偏馈模式和有线模式下方位、俯仰误差电压比例值保持稳定的原理,提出了利用该稳定性实现测控站无塔校相的方法。实验证明,利用该方法得到的校相结果交叉耦合小于七分之一... 针对大部分航天测控站下行链路校相功能还依赖标校塔的现状,分析了偏馈模式和有线模式下方位、俯仰误差电压比例值保持稳定的原理,提出了利用该稳定性实现测控站无塔校相的方法。实验证明,利用该方法得到的校相结果交叉耦合小于七分之一,定向灵敏度满足要求。该方法解决了设备组合变更或设备检修后需要重新标定的问题,可应用于双通道跟踪体制的统一测控系统,具有很强的实用性。 展开更多
关键词 统一测控系统 双通道跟踪体制 无塔校相 误差电压比例
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基于并发式检测时序的几何级冲突检测策略研究 被引量：1
9
作者 尚建忠 唐力 +1 位作者 孟凡磊 罗自荣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期90-93,108,共5页
以三维CAD实时协同设计为背景,深入研究了实时协同设计中的数据冲突检测问题,提出了三维实时协同设计中的数据冲突本质上就是实体特征冲突的思想。在此基础上,探讨了基于特征的冲突检测方法,并针对其不足之处,提出了一种可行性较高的几... 以三维CAD实时协同设计为背景,深入研究了实时协同设计中的数据冲突检测问题,提出了三维实时协同设计中的数据冲突本质上就是实体特征冲突的思想。在此基础上,探讨了基于特征的冲突检测方法,并针对其不足之处,提出了一种可行性较高的几何级冲突检测策略及其相应的检测时序方案,研究了其冲突检测数据结构、冲突检测规则。此冲突检测思想在PTC公司的Pro/Engineer平台上进行了算法验证,取得了较好的冲突检测效果。 展开更多
关键词 协同设计 特征 冲突检测 CAD
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基于装配的计算机辅助设计
10
作者 尚建忠 潘存云 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期70-74,共5页
本文介绍了基于装配的计算机辅助设计（ＣＡＤ）的发展和相关工作，提出了一种组合体在计算机内的表征方案。
关键词 装配 CAD 工艺设计 组合体 图形装配
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基于模态应力恢复的汽车零部件虚拟疲劳试验方法 被引量：21
11
作者 孙宏祝 丛楠 +1 位作者 尚建忠 鲁建平 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期274-278,共5页
基于有限元模态分析、柔性多体动力学求解和疲劳寿命预测的相关理论,通过模态应力恢复得到了汽车零部件疲劳载荷历程,并将其应用于虚拟疲劳试验,解决了汽车设计过程中无法快速、准确预知零部件疲劳寿命的难题。该试验方法应用于某车双... 基于有限元模态分析、柔性多体动力学求解和疲劳寿命预测的相关理论,通过模态应力恢复得到了汽车零部件疲劳载荷历程,并将其应用于虚拟疲劳试验,解决了汽车设计过程中无法快速、准确预知零部件疲劳寿命的难题。该试验方法应用于某车双横臂独立前悬中的下横臂,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息。结果表明该虚拟疲劳试验方法可作为汽车设计过程中的有效试验手段。 展开更多
关键词 汽车零件 模态应力恢复 疲劳寿命 虚拟样机
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自润滑关节轴承磨损寿命模型 被引量：14
12
作者 张详坡 尚建忠 +2 位作者 陈循 张春华 汪亚顺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期53-59,共7页
自润滑关节轴承寿命的计算和预测对于提高装备的运行安全性具有重大的意义。针对自润滑关节轴承磨损寿命计算和预测的需求,从自润滑关节轴承的磨损机理出发,依据材料摩擦磨损理论,采用组合磨损计算方法分别建立了自润滑推力关节轴承和... 自润滑关节轴承寿命的计算和预测对于提高装备的运行安全性具有重大的意义。针对自润滑关节轴承磨损寿命计算和预测的需求,从自润滑关节轴承的磨损机理出发,依据材料摩擦磨损理论,采用组合磨损计算方法分别建立了自润滑推力关节轴承和向心关节轴承的磨损寿命模型。该模型综合考虑了影响自润滑关节轴承寿命的磨损机理、结构特点、工作特性以及零部件功能要求等因素,特别是将结构参数和功能要求显式地在模型中表示,可直接反映结构变化和功能要求对自润滑关节轴承磨损寿命的影响。计算实例和分析结果表明:相对目前使用的自润滑关节轴承经验计算公式,本文模型计算结果准确,理论依据更充分,对于特殊结构和功能的特种自润滑关节轴承适用性更好。 展开更多
关键词 关节轴承 磨损 寿命模型 组合磨损
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三参数Weibull分布竞争失效场合加速寿命试验统计分析 被引量：11
13
作者 张详坡 尚建忠 +2 位作者 陈循 张春华 汪亚顺 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1603-1610,共8页
三参数Weibull分布(TPWD)对于描述具有渐变性失效特征的失效模式,如机械产品磨损、疲劳、腐蚀、老化等的寿命分布具有更加明确的物理意义且具有很强的数据拟合能力,在产品可靠性分析中得到广泛应用。根据TPWD特点和竞争失效加速寿命试验... 三参数Weibull分布(TPWD)对于描述具有渐变性失效特征的失效模式,如机械产品磨损、疲劳、腐蚀、老化等的寿命分布具有更加明确的物理意义且具有很强的数据拟合能力,在产品可靠性分析中得到广泛应用。根据TPWD特点和竞争失效加速寿命试验(ALT)统计分析的工程实际,研究了TPWD竞争失效恒定应力ALT统计分析方法,建立了参数估计的极大似然估计(MLE)模型。实例结果表明,文中建立的TPWD的ALT统计分析模型是正确的,符合产品寿命实际,具有很好的估计效果。 展开更多
关键词 数理统计学 加速寿命试验 竞争失效 三参数WEIBULL分布 极大似然估计
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一种新型主动式波浪补偿系统的原理及数学建模 被引量：35
14
作者 徐小军 陈循 尚建忠 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期118-122,共5页
基于差动行星齿轮传动机构,提出了一种新型主动式波浪补偿系统。介绍了波浪补偿的系统组成,在分析差动行星轮系调速特性的基础上,阐述了波浪补偿系统的工作原理和补偿机制。根据波浪补偿的两个主要目的,按照从补给船吊装载荷到被补给船... 基于差动行星齿轮传动机构,提出了一种新型主动式波浪补偿系统。介绍了波浪补偿的系统组成,在分析差动行星轮系调速特性的基础上,阐述了波浪补偿系统的工作原理和补偿机制。根据波浪补偿的两个主要目的,按照从补给船吊装载荷到被补给船的整个工作过程,建立了波浪补偿系统的数学模型,为实现系统的计算机控制提供依据。 展开更多
关键词 波浪补偿 差动行星齿轮传动 数学建模
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基于DSP的主动式波浪补偿起重机控制系统设计 被引量：13
15
作者 徐小军 何平 +1 位作者 陈循 尚建忠 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期110-114,共5页
设计了一种基于DSP(Digital Signal Processing)的主动式波浪补偿起重机的控制系统,分析了系统的工作原理与功能要求,研究了DSP控制核心及其外围接口,完成了前向通道设计ZRS-422串行通信人机接口设计、后向通道设计以及整个DSP控制系统... 设计了一种基于DSP(Digital Signal Processing)的主动式波浪补偿起重机的控制系统,分析了系统的工作原理与功能要求,研究了DSP控制核心及其外围接口,完成了前向通道设计ZRS-422串行通信人机接口设计、后向通道设计以及整个DSP控制系统软件设计,并采用Matlab进行了系统仿真。将该控制系统成功应用于主动式波浪补偿系统缩比样机,实验表明样机的主动补偿性能良好,工作稳定可靠。 展开更多
关键词 DSP 波浪补偿起重机 微机控制
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含轴间距误差的消隙齿轮刚柔耦合动力学仿真 被引量：8
16
作者 罗自荣 杨政 +2 位作者 尚建忠 于乃辉 曹玉君 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期170-175,共6页
轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响,但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型,进一步利用ADAMS/Flex建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型,通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴... 轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响,但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型,进一步利用ADAMS/Flex建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型,通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴间距制造误差条件下的振动及频率特性。研究发现:随着轴间距的减小,扭簧的平均力矩增大,齿轮齿面间的啮合力矩以及摩擦力矩也将增大,从而阻碍扭矩的正常传递,并导致固定齿轮转速幅值降低;随着轴间距的增大,固定齿轮主谐振频率整体上降低,而且在轴间距稍大于标准中心距时降低很快。这一发现可指导消隙齿轮传动的设计和装配。 展开更多
关键词 消隙齿轮 装配参数 动力学 刚柔耦合
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维修性设计中的可视性评价方法研究 被引量：20
17
作者 曾毅 尚建忠 +1 位作者 曹玉君 杨拥民 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期70-74,共5页
根据维修性设计的要求,对所设计的产品进行维修可视性检查与评价是非常重要的。叙述了两种维修可视性评价方法:一种是基于人的生理视野区域特性,建立可视锥,利用可视锥进行维修可视性评价;另一种基于维修观察部位,绘制可观测角度的两个... 根据维修性设计的要求,对所设计的产品进行维修可视性检查与评价是非常重要的。叙述了两种维修可视性评价方法:一种是基于人的生理视野区域特性,建立可视锥,利用可视锥进行维修可视性评价;另一种基于维修观察部位,绘制可观测角度的两个极限平面,建立视野的截平面三角区,用几何关系分析可观测角度是否满足维护要求,并给出可视性评价。以某减速箱为例,分别用上述两种方法进行了可视性评价,效果良好。 展开更多
关键词 计算机应用 维修性设计 维修可视性检查 可视性评价方法
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波浪补偿系统差动行星传动多目标模糊可靠性优化设计 被引量：5
18
作者 徐小军 陈循 +1 位作者 尚建忠 何平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期392-395,共4页
将模糊可靠性设计应用于波浪补偿系统的差动行星传动装置优化设计,在一般优化设计方法的基础上,建立以波浪补偿系统差动行星传动机构"体积最小"、"径向尺寸最小"、"传动效率最高"、"行星轮轴承温升... 将模糊可靠性设计应用于波浪补偿系统的差动行星传动装置优化设计,在一般优化设计方法的基础上,建立以波浪补偿系统差动行星传动机构"体积最小"、"径向尺寸最小"、"传动效率最高"、"行星轮轴承温升最小"、"外啮合膜厚比最大"和"外啮合齿根最大滑动率最小"等为分目标的多目标模糊可靠性优化设计数学模型,研究处理多目标优化问题的模糊决策方法以及基于遗传算法的混合离散变量离散化处理方法,得到多目标模糊优化问题的求解方法。结合实例进行分析计算,经对比分析得出模糊可靠性优化设计更接近工程实际的结论。 展开更多
关键词 波浪补偿 差动行星传动 混合离散变量 模糊可靠性 优化设计
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创新能力培养新思路 跨学科、主题式创新基地探索与实践 被引量：12
19
作者 罗自荣 尚建忠 杨军宏 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第11期206-209,共4页
传统创新基地通常按单一学科布局,创新成果多为"竞赛导向、一次创新",不利于高素质创新人才培养,难以形成可持续发展的培养能力和机制。针对这一问题,瞄准大学生创新能力和工程素养培养,创新提出了跨学科、主题式创新实践基... 传统创新基地通常按单一学科布局,创新成果多为"竞赛导向、一次创新",不利于高素质创新人才培养,难以形成可持续发展的培养能力和机制。针对这一问题,瞄准大学生创新能力和工程素养培养,创新提出了跨学科、主题式创新实践基地的建设模式和创新能力培养新思路。以国防科技大学跨学科"主题式"无人系统大学生创新实践基地为例,系统总结了跨学科"主题式"大学生创新基地的建设与运行情况,深入分析了跨学科"主题式"大学生创新实践基地的建设思路、成效和启示,通过开展团队化、主题式创新实践活动,实现了学员创新活动由"一次创新、个人创新"向"持续创新、团队创新"转变,极大提高了学员的创新能力和工程素养,取得明显的基地建设和人才培养成效。 展开更多
关键词 创新能力 跨学科 创新基地 无人系统
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双浮体波浪能转换装置中重心布置对波浪能吸收影响分析 被引量：7
20
作者 王晓明 尚建忠 张志雄 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期56-61,共6页
提出一种基于横摇运动的双浮体波浪能转换装置,利用水面浮体与水下浮体之间的相对横摇运动实现对波浪能的吸收。在保持水下浮体稳定的前提下,水面浮体的横摇运动决定了整个装置对波浪能吸收情况。水面浮体的横摇运动受其横摇固有频率的... 提出一种基于横摇运动的双浮体波浪能转换装置,利用水面浮体与水下浮体之间的相对横摇运动实现对波浪能的吸收。在保持水下浮体稳定的前提下,水面浮体的横摇运动决定了整个装置对波浪能吸收情况。水面浮体的横摇运动受其横摇固有频率的影响,主要是重心布置。为了合理选择水面浮体的重心位置,采用数值分析的方法对箱型浮体在长峰不规则波下的工作情况进行分析,讨论重心布置对波浪能吸收的影响以及对PTO参数选择的影响。结果表明,重心的布置可改变波浪能吸收的频段,重心布置越低,可吸收的波浪能频段越广,越有利于波浪能的吸收。 展开更多
关键词 间横摇运动 双浮体波浪能转换装置 长峰不规则波 重心布置
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