关键词： Dynamics  

摘要： A free-floating space redundant robotic manipulator dynamics model is established and the dynamics equation is derived, the delayed feedback control time and the self-adaptive gain coefficient are obtained by substituting into delayed feedback control equations. Then simulated dynamics control chaotic motion of the space redundant robotic manipulator, the simulation results show that the chaotic motion of the space redundant robotic manipulator becomes the periodic motion by dynamics control, therefore it is effective that dynamics control as the space redundant robotic manipulator chaotic motion control. © 2014 IFSA Publishing, S. L.

关键词： 农用动力机械   蓄电池   故障   排除  

摘要： 蓄电池是农用动力机械的重要构成部分,在使用中常出现这样那样的故障。本文对活性物质脱落、极板硫化、极板短路、蓄电池自行放电、极桩烧蚀断裂、封口胶破裂、单格上盖"下陷"、外壳及上盖裂缝等农用动力机械蓄电池常见的故障及排除方法进行了比较详细的介绍。

关键词： 微小型救援机器人   机械手   平稳性   动力学  

摘要： 微小型救援机器人机械手的运动平稳性是微小型救援机器人救援工作顺利进行的前提与保证。针对微小型救援机器人机械手的运动平稳性,采用拉格朗日动力学方法对微小型救援机器人机械手建立了动力学模型,并通过ADAMS软件进行动力学仿真,从而完成微小型救援机器人机械手的动力学分析。仿真结果表明,微小型救援机器人机械手运动无剧烈振动现象。通过实例分析,微小型救援机器人机械手运动过程中的最大振动幅值为0.47mm,保证了机械手的运动平稳性,同时验证了该机构的设计合理性。此方法还可推广到其他救援机器人的平稳性研究,有良好的应用前景。

关键词： 混合动力耦合系统   双机械端口   永磁电机   驱动系统   可靠分析  

摘要： 定子永磁式双机械端口电机（简称SPM-DMP电机）是一种基于双机械端口结构的新型永磁电机。由于其有两个机械端口，应用在混合动力汽车（简称HEV）的关键部件——混合动力耦合系统中，可将内燃机（简称ICE）的能量与电能很好的合成在一起，使得内燃机工作在最佳燃油曲线上，从而达到节能减排的目的。\n 本文首先分析了HEV的研究现状，并对电磁式混合动力耦合系统的国内外研究现状进行了简述，并分析了其技术难点与发展趋势。在此基础上提出了本课题的SPM-DMP电机，分析了该电机的工作原理、混合动力耦合原理;在双凸极永磁电机的基础上建立了该电机的数学模型。\n 然后分析了电机及驱动控制系统的可靠性问题。以本课题的SPM-DMP电机为研究对象，基于Ansoft软件平台分析了电机在开路与短路故障下的静态电磁特性;在基于场-路耦合法的Simplorer-Maxwell仿真模型中分析了电机故障状态下的动态特性，仿真结果表明该电机具有良好的容错性能。为进一步提高电机运行的可靠性，本文提出了电机在两种故障下的容错控制策略。\n 以TMS320F28335DSP为控制核心设计了SPM-DMP电机的驱动控制系统。系统的硬件电路设计主要由内电机、外电机电枢电流检测电路、内转子与中间转子的位置信号检测电路、信号调理电路、光耦隔离电路与综合保护电路等组成。并在CCS3.3开发环境下设计了SPM-DMP电机的软件控制系统，为SPM-DMP电机驱动控制系统的实验验证提供了硬件和软件基础。\n 最后基于一台SPM-DMP原理验证样机进行了实验研究。主要包括电机的自然发电特性实验，内电机、外电机的启动、调速实验。最后在模拟混合动力耦合的基础上研究了常见的工况实验，包括纯电动工况实验、加减速工况实验、上下坡工况实验等，最后进行了容错实验。实验结果不仅表明SPM-DMP电机具有良好的性能，而且应用于混合动力耦合场合是可行性的。

关键词： 农用动力机械   启动   注意事项  

摘要： 农用动力机械启动方式极为重要。本文就勿加冷却水启动柴油机、勿加机油启动柴油机、启动时勿将油门放在最大位置、勿拖拉启动、溜坡勿启动柴油机、勿用明火预热空气等方面进行了有益的探讨。

关键词： 柔性多体力学   刚柔耦合   数值求解   灵敏度   仿真分析  

摘要： 为准确描述液压挖掘机机械臂动力学模型,根据柔性多体动力学理论,采用模态函数描述臂架的弹性变形,利用LAGRANGE定理和虚功原理建立挖掘机臂架系统刚柔耦合的非线性动力学方程。对已建立的动力学方程利用MATLAB进行数值求解,运用仿真软件ADAMS及NASTRAN建立液压挖掘机机械臂刚柔耦合模型并进行仿真分析,通过对比二者结果表明动力学方程建模方法的正确性,运用数值求解方法进行模态计算和动力学响应分析,求解相关几何参数的一阶固有频率灵敏度,分析了影响机械臂动力学特性的主要模态参数,为进一步研究其结构优化及运动精度控制提供依据。

关键词： 移动机构   抓取机构   动力学计算   闭环控制  

摘要： 针对动力锂电池组生产线中需将装配完的电池组搬运到指定地点的要求,开发研制了一种搬运机械手。主要介绍了该机械手移动机构和抓取机构两大部分的结构组成,然后通过动力学计算对驱动电机进行选型。最后,从机械手系统的精确移动定位考虑提出了一种闭环控制系统。实验表明该机械手系统运行稳定可靠,已经应用于生产线的转运工位中。

关键词： 机械系统   精密气浮工件台   计算机仿真技术   参数优化  

摘要： 精密气浮工件台具有定位精度高，运动平稳，响应快等许多优点，已经广泛应用于IC制造装备中。工件台的动态性能直接决定了IC装备的工作性能。随着计算机仿真技术的快速发展，仿真技术已经成为精密气浮工件台系统的重要分析和设计手段之一，然而精密气浮工件台是涉及机、电、液、磁、控、热等多个学科的复杂系统，工件台系统的工作性能受多方面因素的影响。现有的仿真软件对多学科统一建模，在统一平台下完成系统仿真分析支持有限。针对这一问题，本文基于多领域统一建模技术和多学科设计优化技术，对气浮工件台系统的建模仿真和参数优化技术进行了研究。\n 建立了工件台三维几何模型，实现了从几何模型中自动导出尺寸，质量，转动惯量等信息至刚体模型中的功能。建立工件台等效多刚体模型，基于动力学分析软件Adams详细分析了工件台系统的振动特性。分析了气浮轴承的工作原理及其结构形式，基于Modelica语言建立了气浮轴承模型，在Mworks平台上进行了仿真实验。基于多学科设计优化软件 ModelCenter建立了精密气浮工件台的系统模型，在不同工况下对工件台系统的动态特性进行了数值仿真分析，得到了工件台系统的运动偏转误差曲线和气膜的垂向振动曲线,对仿真结果进行了比较分析，从理论上为工件台系统的设计提供了参考价值。\n 利用集成式的协同设计优化平台ModelCenter建立了精密气浮工件台的多学科设计优化模型。实现了精密气浮工件台基于气浮轴承分布位置的优化设计，通过优化提高了系统的响应性和稳定性。

关键词： 水下机械手   末端执行器   结构设计   运动补偿   动力学分析  

摘要： 自二十世纪以来,人类对陆地资源开采日益加剧,地下蕴藏资源日益稀缺。然而,为了更好地适应人类在国防科研、日常生活中对资源、能源的需求,对海洋资源、能源的开发与利用逐渐成为科学家们研究的对象。科学家预言:海洋将成为人类开发的新领域。随着人类对海洋资源开发和海洋科学研究需求的不断提高,人类逐渐使用机器作业代替人工操作,从而使人类更好地探索未知领域。伴随水下机器人-机械手系统(Underwater Vehicle-Manipulator System)的发展,除执行观察监测任务外,系统还被寄希望于完成定点取样、水下结构物的建造和维护等更为复杂的操作任务。因此,对水下机械手结构的设计及动力学研究具有重要意义。\n 首先,根据水下机械手大致工作空间,初步设定水下机械手各手臂长度,运用MATLAB软件,以手臂抓取最大重量的负载为边界条件,机械手质量最轻为优化目标,逐步迭代计算出最优水下机械手臂厚与臂长;水下机械手末端执行器在工作过程中处于悬臂状态,运用ANSYS分析软件,可以直观地显示末端执行器的挠度,为后期的运动控制补偿提供精确数据。\n 其次,本文的机器人工作在水下环境,因此水下机器人-机械手系统处于浮游状态,本文采用Denarit-Hartenberg方法分析水下机械手运动学问题,通过运动学的反解,从而求出每一位置对应的关节角度,从而可精确地轨迹规划;在运动学分析基础上,本文采用牛顿-欧拉建立水下机械手的动力学方程,解析水下机械手动力学模型,从而为分析在水下动力学特性奠定基础。\n 最后,通过机械手三维模型的建立及水下机械手运动学、动力学的分析,在ADAMS分析软件中模拟运动。由于本体处于水环境下,在虚拟仿真中,通过对机械臂施加不同的驱动力,可以得到机械臂在不同的展开方式情况下,对本体的耦合影响情况。从而为在后期控制过程中,通过运动补偿抵消由于机械手臂展开过程中对本体的耦合影响。

关键词： Molecular Dynamics (MD)   Tersoff potential   Monolayer graphene   LAMMPS  

摘要： Structural, thermodynamic and mechanical properties of monolayer hexagonal graphene sheet are studied using Classical Molecular Dynamics (MD) simulation under pressure and varying temperature. We used a tersoff interatomic potential, tuned mainly for layered structures. The potential gives structurally and mechanically stable monolayer graphene sheets with an elastic modulus of 1.077 TPa. Various physical properties of graphene sheet including the thermal expansion coefficient, Radial distribution function, temperature dependence of lattice parameter, cohesive energy, elastic constants and stress-strain relation have been examined. In the present study, the negative thermal expansion coefficient (TEC) of graphene sheet in particular temperature range is observed. The thermally excited ripples are also observed in the present study. Our results compared with the existing theoretical as well as experimental results indicate the mechanical stability of graphene and it may greatly influence the material in its future applications.