腿臂融合六足机器人仿生设计及分析 被引量：1

1

作者 郑羿 饶思贤 高佳篷 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期545-559,共15页

设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以... 设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以及大小腿节的长度比例,并从工作空间、速度椭圆和力椭圆3个方面评估六足机器人类昆虫式构型和类哺乳动物式构型的运动能力和承载能力,对于腿臂分支,参照人类手臂的关节布局,利用腿臂融合机制设计一种具有五自由度的腿臂分支,可实现腿/臂功能之间的灵活切换;在此基础上,将两者均布在圆周本体上组成了六足机器人的整体构型,最后设计机器人的整体系统,并利用研制的物理样机对机器人的步行功能、操作功能进行实验验证。研究结果表明:该仿生机器人相比于一般的六足机器人具有最优的腿分支拓扑结构,可以根据目标任务不同选择类昆虫构型或者类哺乳动物构型,并且由于类人手臂腿臂融合分支的存在,其不仅可以实现基本的步行功能,而且可实现一定的操作功能,同时完成这两种功能之间的灵活切换。 展开更多

关键词 腿臂融合 六足机器人 仿生设计 步态规划 单腿臂操作

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于位形相似性聚类的机器人参数标定研究

2

作者 高文斌 占庆元 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1168-1177,1187,共11页

利用非几何参数误差引起的定位误差与机器人位形之间的相似性映射关系,通过聚类算法将机器人参数标定位形空间划分为多个子空间,并在各个子空间中完成参数标定;利用相似性关系将待补偿位形归类到对应的子空间,根据子空间的参数标定结果... 利用非几何参数误差引起的定位误差与机器人位形之间的相似性映射关系,通过聚类算法将机器人参数标定位形空间划分为多个子空间,并在各个子空间中完成参数标定;利用相似性关系将待补偿位形归类到对应的子空间,根据子空间的参数标定结果控制机器人运动,实现非几何参数误差引起的定位误差的有效补偿。以UR5机器人为标定对象进行试验,与普通标定补偿方法相比,采用所提方法标定补偿后的位置误差模的最大值和平均值分别减小了60.24%和66.62%。 展开更多

关键词 误差补偿 参数标定 非几何参数误差 位形相似度 K-MEANS聚类算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于工具坐标系的机器人运动学参数标定方法 被引量：6

3

作者 高文斌 褚亚杰 余晓流 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期2183-2189,共7页

机器人末端执行器位姿误差在基础坐标系中表示时,误差模型中包含姿态误差与位置矢量的乘积项,影响了参数标定识别精度。以工具坐标系为参考系,给出一种基于指数积公式包含关节约束条件的机器人位姿误差标定模型,避免了姿态误差与位置矢... 机器人末端执行器位姿误差在基础坐标系中表示时,误差模型中包含姿态误差与位置矢量的乘积项,影响了参数标定识别精度。以工具坐标系为参考系,给出一种基于指数积公式包含关节约束条件的机器人位姿误差标定模型,避免了姿态误差与位置矢量的乘积项对参数标定识别精度的影响。以UR5机器人为标定对象,采用LeciaAT960-MR激光跟踪仪为测量设备,进行参数标定试验。试验结果表明,经参数标定后UR5机器人位置误差模和姿态误差模的平均值分别减小了91.07%和89.16%。 展开更多

关键词 机器人 姿态误差 参数标定 工具坐标系 指数积

在线阅读 下载PDF 职称材料

模块化机器人几何误差分析及参数辨识研究 被引量：4

4

作者 高文斌 黄琪 余晓流 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期811-817,851,共8页

为解决模块化机器人重构后误差的快速补偿问题,对模块化机器人几何误差来源进行分析,将其划分为模块参数误差和模块间装配参数误差。基于指数积公式和齐次变换对关节模块、连杆模块及模块间装配位姿进行数学描述,建立关节-连杆子装配体... 为解决模块化机器人重构后误差的快速补偿问题,对模块化机器人几何误差来源进行分析,将其划分为模块参数误差和模块间装配参数误差。基于指数积公式和齐次变换对关节模块、连杆模块及模块间装配位姿进行数学描述,建立关节-连杆子装配体的实际运动学模型。给出一种基于精密球和外部测量的模块参数及模块间装配参数辨识方法,完成子装配体运动学参数的辨识。针对两种典型构型的关节-连杆子装配体进行参数辨识和验证试验。试验结果表明,经误差补偿后子装配体的平均定位误差约为补偿前误差的1/30。 展开更多

关键词 模块化机器人 几何误差分析 参数辨识 误差补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种利用位置误差模型的机器人位姿标定方法 被引量：3

5

作者 高文斌 杜涛 罗瑞卿 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1852-1859,共8页

针对机器人位姿标定模型中位置和姿态数据的权重不合理导致参数识别精度低甚至发散问题,给出一种直接基于末端位置坐标测量的机器人位姿标定方法,避免了位置和姿态数据量级不同对参数识别精度的影响。采用指数积方法,建立一种包含3点位... 针对机器人位姿标定模型中位置和姿态数据的权重不合理导致参数识别精度低甚至发散问题,给出一种直接基于末端位置坐标测量的机器人位姿标定方法,避免了位置和姿态数据量级不同对参数识别精度的影响。采用指数积方法,建立一种包含3点位置信息的机器人运动学模型。通过对运动学模型取微分,利用指数映射微分公式推导出机器人末端3点位置误差与几何参数误差之间映射关系的显示表达并给出参数误差识别方法。采用激光跟踪仪作为测量设备,以UR5机器人为标定对象进行运动学参数标定和验证试验。试验结果表明,机器人末端位置误差模和姿态误差模的平均值分别降低了90%和92%。 展开更多

关键词 机器人 指数积公式 位置误差 位姿标定

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进ACS算法的移动机器人路径规划研究 被引量：13

6

作者 马小陆 梅宏 +2 位作者 龚瑞 王兵 吴紫恒 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期79-88,共10页

针对蚁群系统(Ant Colony System,ACS)算法存在收敛速度慢、路径不平滑、易陷入局部最优等缺点,提出了一种基于万有引力搜索策略的ACS算法.为了解决算法初期由于地图信息匮乏,导致蚁群寻路盲目性较大的问题,提出了简化ACS算法对初始信... 针对蚁群系统(Ant Colony System,ACS)算法存在收敛速度慢、路径不平滑、易陷入局部最优等缺点,提出了一种基于万有引力搜索策略的ACS算法.为了解决算法初期由于地图信息匮乏,导致蚁群寻路盲目性较大的问题,提出了简化ACS算法对初始信息素浓度进行更新.引入万有引力算法搜索策略,提升了算法收敛速度,且有效解决了局部最优问题.对每次迭代获取到的最优路径进行优化,减少了路径的转折点数量、提升了路径平滑性.仿真试验表明,改进算法能够有效提升算法的收敛速度、路径平滑性.将改进算法应用到实际的移动机器人导航试验中,试验结果表明,改进算法能够有效解决移动机器人的路径规划问题,且有效提升移动机器人的导航效率. 展开更多

关键词 移动机器人 路径搜索 最优路径 蚁群系统算法 万有引力算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种模拟激光雷达的自主移动机器人虚拟墙方法 被引量：1

7

作者 马小陆 袁书生 +1 位作者 王兵 吴紫恒 《导航定位学报》 CSCD 2020年第5期68-75,共8页

针对自主移动机器人系统中引导式虚拟墙方法存在传感器位置不易选取和不规则区域的虚拟墙不易设置等问题,提出1种模拟激光雷达的自主移动机器人虚拟墙方法:在机器人操作系统环境中,对需要设置虚拟墙的区域使用激光雷达数据模拟该区域的... 针对自主移动机器人系统中引导式虚拟墙方法存在传感器位置不易选取和不规则区域的虚拟墙不易设置等问题,提出1种模拟激光雷达的自主移动机器人虚拟墙方法:在机器人操作系统环境中,对需要设置虚拟墙的区域使用激光雷达数据模拟该区域的屏蔽墙,且作为路径规划的输入模块;在全局路径规划时考虑到虚拟墙区域,使得规划出的路径更为平滑。实验的结果表明,该方法能在地图任意位置设置任意形状的虚拟墙。 展开更多

关键词 激光雷达 虚拟墙 移动机器人 机器人操作系统 路径规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维熵与低维度描述符的双目视觉测量 被引量：1

8

作者 汤澳 许四祥 +1 位作者 宋昱宸 任加琪 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期169-176,共8页

针对传统算法特征点匹配时间长、误匹配率高及双目视觉测量精度低等问题,提出一种基于二维熵与低维度描述符的双目视觉测量方法。首先利用图像二维熵对特征点进行筛选,过滤部分无用特征点,保证特征点稳定性;然后,构建一种低维度而具有... 针对传统算法特征点匹配时间长、误匹配率高及双目视觉测量精度低等问题,提出一种基于二维熵与低维度描述符的双目视觉测量方法。首先利用图像二维熵对特征点进行筛选,过滤部分无用特征点,保证特征点稳定性;然后,构建一种低维度而具有多梯度方向的SIFT特征描述符,提高对特征点的分辨能力并获取种子点更多梯度信息,同时采用马氏距离作为相似性度量标准进行特征点匹配,并用随机采样一致性(RANSAC)算法消除误匹配,优化匹配准确度并降低算法复杂度;最后用二元二次曲面拟合获取特征点的亚像素坐标,通过三角测量得到其空间三维坐标并计算被测物体相关尺寸。以连铸坯模型为测量对象,实验结果表明,该算法测量的平均相对误差为0.41%,较SIFT算法和ORB算法分别低1.45%和0.72%,满足测量精度要求;特征点匹配正确率较SIFT、BRISK、ORB算法分别提高20.94%、18.19%和11.38%,特征点匹配用时较SIFT降低57.48%,验证了该算法的精确性与高效性。 展开更多

关键词 双目视觉 二维熵 特征描述符 马氏距离 测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

TC4表面织构化DLC薄膜摩擦学特性研究

9

作者 崔坤杰 孙耀 +3 位作者 陈祖亮 王涛 时礼平 李蒙 《表面技术》 北大核心 2025年第1期161-170,共10页

目的研究TC4钛合金基体表面织构设计对类金刚石薄膜(DLC)的摩擦学性能影响。方法利用激光加工和物理气相沉积组合技术,在TC4钛合金表面制备凹坑织构阵列与DLC薄膜的复合结构,研究其在甘油溶液下的协同摩擦学性能。通过微观划痕和纳米压... 目的研究TC4钛合金基体表面织构设计对类金刚石薄膜(DLC)的摩擦学性能影响。方法利用激光加工和物理气相沉积组合技术,在TC4钛合金表面制备凹坑织构阵列与DLC薄膜的复合结构,研究其在甘油溶液下的协同摩擦学性能。通过微观划痕和纳米压痕试验对织构化DLC薄膜进行力学性能表征,利用ABAQUS对有无织构下DLC薄膜的失效过程进行仿真对比分析。结果表面织构可以有效地增加TC4表面DLC薄膜“低摩擦”效应的作用时间,延长其使用寿命。不同织构参数设计对DLC薄膜耐磨时间有显著影响,其中直径200μm、面积率20%的织构化DLC薄膜的性能最佳,对比光滑DLC薄膜,其耐磨寿命提升了7.52倍。力学表征及仿真分析表明,表面织构增强了DLC薄膜与TC4基体之间的“机械锁合”程度,并存在“应力扩散”现象,能够有效提升DLC薄膜与TC4基体间的力学性能。对比光滑DLC薄膜,织构化DLC薄膜试样涂层与基体之间的结合力最大可提升1.9倍。结论表面织构化设计可以有效地提升DLC薄膜与基体的力学性能,在摩擦过程中调节接触界面的应力分布,增强DLC薄膜耐磨性能,延长DLC薄膜使用寿命。研究结果将为新型人工关节表面设计提供理论支撑。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V 类金刚石薄膜 表面织构 复合处理 力学行为 摩擦磨损性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于机器视觉的钢管壁厚在线检测方法研究 被引量：10

10

作者 涂德浴 刘坤 +1 位作者 朱庆 刘庆运 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第16期249-256,共8页

在钢管生产过程中,需要对钢管的壁厚进行实时测量,以检验所生产的钢管是否符合规格。针对人工测量钢管壁厚中所出现的测量效率低、易产生疲劳且无法实时测量等问题,基于机器视觉测量技术,提出一种钢管壁厚在线检测方法。该方法首先采集... 在钢管生产过程中,需要对钢管的壁厚进行实时测量,以检验所生产的钢管是否符合规格。针对人工测量钢管壁厚中所出现的测量效率低、易产生疲劳且无法实时测量等问题,基于机器视觉测量技术,提出一种钢管壁厚在线检测方法。该方法首先采集钢管断面图像,然后对采集到的钢管图像进行预处理,使用Canny边缘检测算子检测钢管断面内外圈边缘特征,最后使用改进后的随机霍夫圆检测算法检测断面轮廓,根据设计的钢管壁厚测量方案计算得到各处钢管壁厚。改进的随机霍夫圆检测由于采用分区采样以及筛选出与边缘轮廓契合度最高的候选圆的方式,提高了原检测算法的检测精度与效率。经过实验验证,该方法测量精度高,效率高,能够满足对钢管壁厚在线检测的要求。 展开更多

关键词 机器视觉 图像预处理 改进随机霍夫变换 圆检测算法 钢管壁厚测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向多目标协同优化的Pancake点式探头线圈参数设计

11

作者 何诚 徐笑娟 +1 位作者 骆建伟 罗进 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期23-29,共7页

针对传统单一目标优化法无法兼顾优化探头检测灵敏度和线性度的问题,提出了一种基于Isight的多目标协同优化方法对Pancake点式探头线圈参数进行设计,以提升涡流探头的综合检测性能。该方法利用Isight集成优化框架,将COMSOL Multiphysics... 针对传统单一目标优化法无法兼顾优化探头检测灵敏度和线性度的问题,提出了一种基于Isight的多目标协同优化方法对Pancake点式探头线圈参数进行设计,以提升涡流探头的综合检测性能。该方法利用Isight集成优化框架,将COMSOL Multiphysics与MATLAB联合进行仿真计算,通过试验设计和遗传算法NSGA-Ⅱ对涡流探头进行多目标自动寻优计算,并结合实验进一步验证了涡流探头多目标协同优化方法的可行性。涡流探头的检测灵敏度与线性度较优化前分别提高了接近3倍和8倍,实验结果也表明基于Isight的多目标协同优化法在不同应用需求下可显著提高涡流探头检测灵敏度和线性度。 展开更多

关键词 无损检测 涡流探头 试验设计 多目标遗传算法NSGA-Ⅱ 多目标协同优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

囊式气动软体驱动器负载特性分析与跟踪控制

12

作者 朱庆 江堤 +2 位作者 赵虎 涂德浴 刘庆运 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1118-1126,共9页

为了设计功率体积比大、结构简单、可柔性接触的高伸缩比驱动器,提出了一款膨胀型囊式气动软体驱动器。采用一种变截面气缸法进行动力学建模与分析,并设计了软体驱动器位置伺服控制器,以实现该型驱动器对期望轨迹的跟踪控制。首先,依据... 为了设计功率体积比大、结构简单、可柔性接触的高伸缩比驱动器,提出了一款膨胀型囊式气动软体驱动器。采用一种变截面气缸法进行动力学建模与分析,并设计了软体驱动器位置伺服控制器,以实现该型驱动器对期望轨迹的跟踪控制。首先,依据柔性接触和弹性体为接触目标的需求,建立了该驱动器驱动弹性体的动态特性数学模型;其次,搭建软体驱动器负载特性实验平台,通过实验结果与仿真数据的比较验证了模型的准确性,并分析弹簧刚度和恒压源压力对软体驱动器驱动特性的影响。再次,结合动力学模型和基于有界的滑模控制策略,设计了软体驱动器位置伺服控制系统,并利用Lyapunov函数理论证明了闭环控制系统的稳定性。最后,通过轨迹跟踪实验表明了位置伺服控制系统在变负载条件下的可行性和有效性。研究结果为膨胀型软体驱动器的应用提供理论指导。 展开更多

关键词 气动软体驱动器 负载特性 位置伺服 滑模控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

单套索人工肌肉的力学特性建模及试验分析 被引量：1

13

作者 杨明星 夏玉磊 +2 位作者 刘庆运 汤国庆 郑近德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期244-253,共10页

套索传动机构因具有传动路径灵活、柔顺性强等特点而被广泛应用于机器人传动系统,尤其是在机器人的仿生设计中经常将套索传动与人工肌肉相结合实现远距离柔顺驱动。然而套索传动系统中存在明显的非线性因素,这对套索人工肌肉整体传递特... 套索传动机构因具有传动路径灵活、柔顺性强等特点而被广泛应用于机器人传动系统,尤其是在机器人的仿生设计中经常将套索传动与人工肌肉相结合实现远距离柔顺驱动。然而套索传动系统中存在明显的非线性因素,这对套索人工肌肉整体传递特性有较大影响。为探究套索人工肌肉传递特性的影响因素,基于Cloulomb摩擦模型及Lugre摩擦模型理论分别建立了传动系统的静态模型和动态模型,并搭建了试验台探究与验证其力/位移的传递特性,试验结果与仿真结果基本一致。试验结果表明,全曲率和摩擦力是影响套索传动效率的主要因素,并联弹性元刚度过大和串联弹性元刚度过小均会降低套索人工肌肉的效率。本文的研究为基于Hill模型的套索人工肌肉的应用提供了理论指导。 展开更多

关键词 套索传动 人工肌肉 传递特性 建模分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于激光雷达与深度相机融合的SLAM算法 被引量：13

14

作者 刘庆运 杨华阳 +2 位作者 刘涛 吴天跃 卢超 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期29-38,共10页

针对单一传感器地图构建时存在环境表征不充分,无法为移动机器人自主导航提供完整环境地图等问题,本文通过将激光雷达与深度相机获取的环境信息进行互补融合,构建出更完整精确的栅格地图。首先,对传统ORB-SLAM2算法进行增强,使其具备稠... 针对单一传感器地图构建时存在环境表征不充分,无法为移动机器人自主导航提供完整环境地图等问题,本文通过将激光雷达与深度相机获取的环境信息进行互补融合,构建出更完整精确的栅格地图。首先,对传统ORB-SLAM2算法进行增强,使其具备稠密点云地图构建、八叉树地图构建以及栅格地图构建等功能。其次,为验证增强后ORB-SLAM2算法的性能,在fr1_desk1数据集和真实场景下进行测试,数据显示增强后ORB-SLAM2算法绝对位姿误差降低52.2%,相机跟踪轨迹增长14.7%,定位更加精准。然后,D435i型深度相机采用增强型ORB-SLAM2算法,激光雷达采用的Gmapping-Slam算法,按照贝叶斯估计的规则进行互补融合构建全局栅格地图。最后,搭建实验平台进行验证,并分别与深度相机和激光雷达2个传感器建图效果进行对比。实验结果表明,本文融合算法对周围障碍物的识别能力更强,可获取更完整的环境信息,地图构建更加清晰精确,满足移动机器人导航与路径规划的需要。 展开更多

关键词 同步定位与地图构建 深度相机 激光雷达 贝叶斯估计 全局栅格地图

在线阅读 下载PDF 职称材料

三角形-椭圆复合微孔织构化机械端面密封性能的数值研究 被引量：12

15

作者 魏伟 陈思 +3 位作者 章亦聪 吴玉国 王涛 时礼平 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第8期25-31,共7页

通过构建三角形-椭圆复合微孔机械端面密封的几何模型;利用数值模拟的方法计算出三角形、椭圆及三角形-椭圆复合微孔织构化密封端面流场的压力分布;系统考察结构参数织构深度hp、织构面积率Sp、三角形、椭圆微孔偏转角度α,β;工况参数... 通过构建三角形-椭圆复合微孔机械端面密封的几何模型;利用数值模拟的方法计算出三角形、椭圆及三角形-椭圆复合微孔织构化密封端面流场的压力分布;系统考察结构参数织构深度hp、织构面积率Sp、三角形、椭圆微孔偏转角度α,β;工况参数密封间隙h0、动环旋转速度n等对密封端面性能参数的影响。结果表明:当hp=4~5μm,三种织构化端面的承载力F、流体膜刚度K均能获得最大值、且泄漏量Q可以控制在较低水平;当h0<4μm时,三角形-椭圆复合织构化端面的承载力F、泄漏量Q、流体膜刚度K均优于其他2种单一微孔织构化端面;当α=15°、β=10°~20°时,三角形-椭圆复合微孔织构化密封端面具有最佳的综合密封性能。 展开更多

关键词 复合织构 密封性能 动压润滑 机械端面

在线阅读 下载PDF 职称材料

热环境下压电功能梯度板的非线性等几何建模与主动控制研究 被引量：1

16

作者 刘涛 张顺琦 刘庆运 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期38-50,共13页

压电材料的压电参数(应力、应变和介电参数)对温度均较敏感,且直接影响压电智能结构的工作性能。为更准确地探究热环境中上、下表面覆盖有压电层的功能梯度板的非线性力学行为和非线性主动控制问题,首先,在传统的线性压电本构方程中引... 压电材料的压电参数(应力、应变和介电参数)对温度均较敏感,且直接影响压电智能结构的工作性能。为更准确地探究热环境中上、下表面覆盖有压电层的功能梯度板的非线性力学行为和非线性主动控制问题,首先,在传统的线性压电本构方程中引入温度对压电参数的影响,基于一阶剪切变形理论(first-order shear deformation theory,FSDT)和Von Kármán理论建立压电功能梯度板(piezoelectric functionally graded plates,PFGPs)的非线性等几何分析(isogeometric analysis,IGA)模型,并通过相关算例验证该模型的正确性和有效性;其次,对多种载荷作用下板的自由振动和非线性静态弯曲响应进行分析;最后,利用位移-速度反馈控制方法研究板的非线性主动控制。研究结果表明,压电参数的温度相关性对PFGPs的自由振动、非线性静态弯曲响应以及非线性主动控制效果均有影响,且影响大小与压电层的厚度、梯度指数n和温度有关。 展开更多

关键词 压电参数 热环境 压电功能梯度板(PFGPs) 非线性等几何分析模型 非线性主动控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

气泡夹带对壁面油膜流动特性的影响 被引量：1

17

作者 童宝宏 陈武 +1 位作者 张国涛 胡晓磊 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期786-794,共9页

油-气润滑系统工作过程中,润滑油膜受微油滴冲击和压缩空气扰动影响易形成气泡夹带现象,气泡夹带行为将对壁面润滑油膜层的形成及流动过程产生重要影响。基于VOF数值模拟方法,对含气泡油膜沿倾斜壁面的流动行为进行研究,考察了气泡的存... 油-气润滑系统工作过程中,润滑油膜受微油滴冲击和压缩空气扰动影响易形成气泡夹带现象,气泡夹带行为将对壁面润滑油膜层的形成及流动过程产生重要影响。基于VOF数值模拟方法,对含气泡油膜沿倾斜壁面的流动行为进行研究,考察了气泡的存在对油膜形态和流动速度的影响规律,以及气泡破裂阶段空腔邻域内流体压力变化特性。研究表明,油膜夹带气泡的形变和迁移诱发气泡周围微流场的速度扰动现象,导致气液界面处产生非均匀速度梯度分布,进而引发油膜表面的形态波动。气泡发生破裂时,油膜空穴部位发生明显的正负压力波动现象,气泡附近壁面将承受一定的交变载荷作用。 展开更多

关键词 油膜 气泡夹带 油膜形态 流动速度 压力特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

高伸缩比气动软体驱动器刚度特性研究 被引量：1

18

作者 涂德浴 陈武杰 +2 位作者 朱庆 刘庆运 赵虎 《机床与液压》 北大核心 2023年第16期51-57,共7页

对一款由乳胶气囊、纤维布等材料组成的高伸缩比气动软体驱动器的刚度特性展开研究。根据软体驱动器的结构特点,采用理论与实验相结合的方法,改进软体驱动器的静态输出力模型,建立软体驱动器的静态刚度模型;并结合气体多变方程,建立软... 对一款由乳胶气囊、纤维布等材料组成的高伸缩比气动软体驱动器的刚度特性展开研究。根据软体驱动器的结构特点,采用理论与实验相结合的方法,改进软体驱动器的静态输出力模型,建立软体驱动器的静态刚度模型;并结合气体多变方程,建立软体驱动器的动态刚度模型,动态刚度为静态刚度与气压刚度之和;搭建软体驱动器静态刚度实验平台并对其静态刚度进行实验研究。结果表明:软体驱动器的静态刚度随膨胀高度的增大而减小,具有良好的线性关系和较小的相对误差,当供气压力为70 kPa时,软体驱动器静态刚度可达15 kN/m左右。对气压刚度进行仿真分析,结果表明:气压刚度主要受膨胀高度、供气压力以及激励位移的影响,当软体驱动器膨胀高度为30 mm、供气压力为10 kPa、激励位移为5 mm时,气压刚度仅为静态刚度的1/6左右。 展开更多

关键词 气动软体驱动器 静态刚度 气压刚度

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种刚柔结合柔性夹持器的设计 被引量：1

19

作者 涂德浴 赵虎 +1 位作者 朱庆 陈武杰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第10期120-125,共6页

为解决传统刚性夹持器适应性差和软体夹持器夹持范围较小的问题,提出了一种刚柔结合柔性夹持器的设计方案,其中刚性的曲柄滑块机构采用铝合金材料制作,柔性的气动软体驱动器则由乳胶气囊以及纤维布两部分组成。通过滑块平移带动夹爪转动... 为解决传统刚性夹持器适应性差和软体夹持器夹持范围较小的问题,提出了一种刚柔结合柔性夹持器的设计方案,其中刚性的曲柄滑块机构采用铝合金材料制作,柔性的气动软体驱动器则由乳胶气囊以及纤维布两部分组成。通过滑块平移带动夹爪转动,实现夹爪张开和闭合,再通过调整供气气压控制夹持范围。基于ADAMS软件对刚性机构进行运动学分析,再仿真并结合实验,研究气动软体驱动器的动态特性,确定其最佳尺寸。最后,对样机进行实验测试,实验结果表明,设计的夹持器自适应性好、夹持范围较大。 展开更多

关键词 刚柔结合 气动软体驱动器 动态特性 自适应性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进自适应经验傅里叶分解的滚动轴承故障诊断方法 被引量：16

20

作者 曹仕骏 郑近德 +2 位作者 潘海洋 童靳于 刘庆运 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期287-299,共13页

自适应经验傅里叶分解(AEFD)是最近提出的非平稳信号分解方法,为了解决AEFD的分割边界集设置问题,提出了基于频谱包络检测的改进自适应经验傅里叶分解(EAEFD)方法,该方法以快速傅里叶变换为基础,以包络熵值最小选择最优的分解模态数目,... 自适应经验傅里叶分解(AEFD)是最近提出的非平稳信号分解方法,为了解决AEFD的分割边界集设置问题,提出了基于频谱包络检测的改进自适应经验傅里叶分解(EAEFD)方法,该方法以快速傅里叶变换为基础,以包络熵值最小选择最优的分解模态数目,采用极大值包络技术对傅里叶频谱分割,得到一个合理的分割边界,最后采用逆快速傅里叶变换对每个区间信号进行重构。EAEFD能够自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的单分量信号之和,通过仿真信号和滚动轴承信号分析,将EAEFD方法与经验小波变换(EWT),经验模态分解(EMD),局部特征尺度分解(LCD)和AEFD等方法进行了对比,结果表明EAEFD方法不仅仅能够有效地诊断出故障特征,而且诊断的精度更高。 展开更多

关键词 自适应经验傅里叶分解(AEFD) 包络熵 经验模态分解 滚动轴承 故障诊断

在线阅读 下载PDF 职称材料