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高空立面条件下绳驱动并联机器人控制研究
1
作者
朱银锋
张成浩
+1 位作者
方继根
孙文勇
《重庆科技大学学报(自然科学版)》
2025年第2期99-108,共10页
为了提升高空作业的安全性和效率,提出了一种基于绳驱动的并联机器人。利用矢量封闭理论和微分求导法分析运动学逆解,使用Newton-Euler和Lagrange方法构建系统的动力学模型。设计一种模糊力∕位置控制器,通过实时监控并调整绳索张力与...
为了提升高空作业的安全性和效率,提出了一种基于绳驱动的并联机器人。利用矢量封闭理论和微分求导法分析运动学逆解,使用Newton-Euler和Lagrange方法构建系统的动力学模型。设计一种模糊力∕位置控制器,通过实时监控并调整绳索张力与末端位置精准控制张力分布,从而优化系统的稳定性和响应速度。仿真实验结果表明,在外界扰动力和摩擦阻力的影响下,相较于传统PID控制器,模糊力∕位置控制器在精度和稳定性方面表现更优。
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关键词
绳驱动并联机器人
动力学模型
张力优化
模糊力∕位置控制
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职称材料
WE43/Zn/1060异种金属搅拌摩擦焊接头组织及性能研究
被引量:
2
2
作者
雷声
崔召杰
+3 位作者
李云
张海浪
方继根
张翔
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期64-69,共6页
Mg/Al异种合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)存在相容性差、接头易形成脆性金属间化合物等问题,Zn作为中间层对改善接头中脆性金属间化合物的成分及含量有重要影响。以WE43稀土镁合金和1060铝合金为研究对象,选焊接进给速度为5...
Mg/Al异种合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)存在相容性差、接头易形成脆性金属间化合物等问题,Zn作为中间层对改善接头中脆性金属间化合物的成分及含量有重要影响。以WE43稀土镁合金和1060铝合金为研究对象,选焊接进给速度为50 mm/min、转速为1050 r/min、Zn夹层厚度为0.05 mm,进行异种合金搅拌摩擦焊试验。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、硬度及拉伸测试等对焊接后接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:添加Zn后焊缝表面无宏观变形、裂纹等缺陷;接头形成细小的Mg-Zn脆性金属间化合物Al_(5)Mg_(11)Zn_(4)、Mg-Zn,代替了无Zn接头中的Mg-Al脆性金属间化合物Al_(3)Mg_(2)、Al_(12)Mg_(17),减少了Mg-Al脆性金属间化合物的生成,从而改善接头中脆性金属间化合物(IMC)的种类与数量,添加Zn的FSW接头静载拉伸断口为脆-韧混合断裂,代替了无Zn接头的脆性断裂。因此,Zn为中间层可减少接头脆性金属间化合物的产生,提高接头的伸长率、抗拉强度等。
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关键词
搅拌摩擦焊接
WE43镁合金
Zn夹层
显微组织
脆性金属间化合物
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职称材料
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
被引量:
4
3
作者
杨友胜
纪朋祥
+2 位作者
曾祥峰
方继根
吴进军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期27-34,共8页
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能...
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。
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关键词
潮流能
水轮机
反渗透海水淡化
海水液压
多作用径向柱塞泵
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职称材料
螺旋推进器叶型数值模拟研究
4
作者
周军
朱银锋
+3 位作者
方继根
崔清源
赵宝剑
何友军
《佳木斯大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第5期58-62,共5页
全地形两栖螺旋管道机器人采用螺旋式推进结构,适用于在水面、淤泥、沼泽等多种复杂环境工作,被广泛应用于城市排水管道系统中。为探究螺旋推进器叶型在地面与敞水中的最佳动力性能参数,通过公式计算出螺旋推进器在地面运动最佳螺旋升...
全地形两栖螺旋管道机器人采用螺旋式推进结构,适用于在水面、淤泥、沼泽等多种复杂环境工作,被广泛应用于城市排水管道系统中。为探究螺旋推进器叶型在地面与敞水中的最佳动力性能参数,通过公式计算出螺旋推进器在地面运动最佳螺旋升角范围,并对该范围内不同叶型螺旋推进器进行敞水数值模拟,分析了螺旋推进器不同叶型在敞水中的推力以及速度特性。结果表明:螺旋推进器叶型在地面最佳角度范围内,随着叶片螺旋升角逐渐增大,螺旋推进器获得的推力逐渐变大,叶片螺旋升角在29°~31°范围内螺旋推进器速度存在极大值,此区间内螺旋推进器对周围流体环境影响最大。研究结果对全地形两栖螺旋管道机器人叶型设计具有一定的参考价值。
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关键词
机器人
螺旋推进器
螺旋升角
数值模拟
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职称材料
题名
高空立面条件下绳驱动并联机器人控制研究
1
作者
朱银锋
张成浩
方继根
孙文勇
机构
安徽建筑大学机械与电气工程学院
出处
《重庆科技大学学报(自然科学版)》
2025年第2期99-108,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目“环氧树脂增韧剂迁移对超导磁体低温绝缘特性的影响机制”(51877001)
安徽省高等学校质量工程项目“CAD∕CAE∕CAM线下课程”(2020KFKC168),“机械设计基础教学团队”(2020JXTD062)
安徽建筑大学校级质量工程项目“精品线下开放课程(CAD∕CAE∕CAM)”(2020KJ12)。
文摘
为了提升高空作业的安全性和效率,提出了一种基于绳驱动的并联机器人。利用矢量封闭理论和微分求导法分析运动学逆解,使用Newton-Euler和Lagrange方法构建系统的动力学模型。设计一种模糊力∕位置控制器,通过实时监控并调整绳索张力与末端位置精准控制张力分布,从而优化系统的稳定性和响应速度。仿真实验结果表明,在外界扰动力和摩擦阻力的影响下,相较于传统PID控制器,模糊力∕位置控制器在精度和稳定性方面表现更优。
关键词
绳驱动并联机器人
动力学模型
张力优化
模糊力∕位置控制
Keywords
cable driven parallel robot
dynamic model
tension optimization
fuzzy force position control
分类号
TH242 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
WE43/Zn/1060异种金属搅拌摩擦焊接头组织及性能研究
被引量:
2
2
作者
雷声
崔召杰
李云
张海浪
方继根
张翔
机构
安徽建筑大学机械与电气工程学院
出处
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期64-69,共6页
基金
2022年度安徽省住房城乡建设科学技术计划项目(2022-YF068)
安徽省教育厅自然科学重点资助项目(2023AH050198)
安徽建筑大学科研项目(JY2021-C-039)。
文摘
Mg/Al异种合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)存在相容性差、接头易形成脆性金属间化合物等问题,Zn作为中间层对改善接头中脆性金属间化合物的成分及含量有重要影响。以WE43稀土镁合金和1060铝合金为研究对象,选焊接进给速度为50 mm/min、转速为1050 r/min、Zn夹层厚度为0.05 mm,进行异种合金搅拌摩擦焊试验。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、硬度及拉伸测试等对焊接后接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:添加Zn后焊缝表面无宏观变形、裂纹等缺陷;接头形成细小的Mg-Zn脆性金属间化合物Al_(5)Mg_(11)Zn_(4)、Mg-Zn,代替了无Zn接头中的Mg-Al脆性金属间化合物Al_(3)Mg_(2)、Al_(12)Mg_(17),减少了Mg-Al脆性金属间化合物的生成,从而改善接头中脆性金属间化合物(IMC)的种类与数量,添加Zn的FSW接头静载拉伸断口为脆-韧混合断裂,代替了无Zn接头的脆性断裂。因此,Zn为中间层可减少接头脆性金属间化合物的产生,提高接头的伸长率、抗拉强度等。
关键词
搅拌摩擦焊接
WE43镁合金
Zn夹层
显微组织
脆性金属间化合物
Keywords
friction stir welding
WE43 Mg alloy
Zn interlayer
microstructure
IMC
分类号
TG47 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
被引量:
4
3
作者
杨友胜
纪朋祥
曾祥峰
方继根
吴进军
机构
中国海洋大学工程学院
哈尔滨工程大学水下机器人技术国防重点实验室
桂林力源粮油食品集团有限公司
机械科学研究总院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475197)
山东省重点研发计划资助项目(2017 GGX30106)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2018MEE023)。
文摘
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。
关键词
潮流能
水轮机
反渗透海水淡化
海水液压
多作用径向柱塞泵
Keywords
tidal current energy
hydro-turbine
reverse osmosis desalination
seawater hydraulic
multiple-action radial piston pump
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
螺旋推进器叶型数值模拟研究
4
作者
周军
朱银锋
方继根
崔清源
赵宝剑
何友军
机构
安徽建筑大学机械与电气工程学院
出处
《佳木斯大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第5期58-62,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(51877001)
安徽省高等学校质量工程项目(2020kfkc168,2020jxtd062)
校级质量工程项目(2020kj12)。
文摘
全地形两栖螺旋管道机器人采用螺旋式推进结构,适用于在水面、淤泥、沼泽等多种复杂环境工作,被广泛应用于城市排水管道系统中。为探究螺旋推进器叶型在地面与敞水中的最佳动力性能参数,通过公式计算出螺旋推进器在地面运动最佳螺旋升角范围,并对该范围内不同叶型螺旋推进器进行敞水数值模拟,分析了螺旋推进器不同叶型在敞水中的推力以及速度特性。结果表明:螺旋推进器叶型在地面最佳角度范围内,随着叶片螺旋升角逐渐增大,螺旋推进器获得的推力逐渐变大,叶片螺旋升角在29°~31°范围内螺旋推进器速度存在极大值,此区间内螺旋推进器对周围流体环境影响最大。研究结果对全地形两栖螺旋管道机器人叶型设计具有一定的参考价值。
关键词
机器人
螺旋推进器
螺旋升角
数值模拟
Keywords
robot
spiral propeller
screw rise angle
numerical simulation
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高空立面条件下绳驱动并联机器人控制研究
朱银锋
张成浩
方继根
孙文勇
《重庆科技大学学报(自然科学版)》
2025
0
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职称材料
2
WE43/Zn/1060异种金属搅拌摩擦焊接头组织及性能研究
雷声
崔召杰
李云
张海浪
方继根
张翔
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
3
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
杨友胜
纪朋祥
曾祥峰
方继根
吴进军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
4
螺旋推进器叶型数值模拟研究
周军
朱银锋
方继根
崔清源
赵宝剑
何友军
《佳木斯大学学报(自然科学版)》
CAS
2023
0
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