关键词： 液压机械臂   机载动力单元   系统建模   联合仿真  

摘要： 随着现代化工业技术的发展,移动作业机器人已经广泛应用于排爆、抢险救援、核辐射、水下等恶劣环境中。相比于电机驱动机械臂,液压驱动机械臂因其具备高功率密度、易实现防护的优势被广泛用于这些特殊环境下的重载作业。近年来,传统的液压技术由于液压执行器、动力单元等液压元件的不断创新和微型化,在机器人领域焕发了新的活力。本文根据小型移动作业平台的需求,以机载液压机械臂及其动力单元为研究对象,从机载液压机械臂系统设计、机械臂系统建模、机载动力单元设计与集成和多物理场联合仿真等方面开展研究,主要研究内容如下:1.机载液压机械臂系统设计。针对课题设计指标和作业需求,提出了机载液压机械臂总体设计方案。首先根据负载和工作空间等作业指标的要求,设计机械臂的拓扑结构、自由度数和驱动方式,并对大活动范围的复合连杆传动关节进行结构尺寸优化;然后结合作业轨迹和任务环境,进行液压系统原理设计以及重要液压元件选型;最后针对机械臂控制需求,从硬件系统和软件系统两方面完成了机械臂控制系统的设计。2.液压机械臂的运动学和动力学模型构建。首先基于螺旋理论推导出了六自由度机械臂的正逆运动学模型,并对机械臂的工作空间进行了分析;然后通过连杆几何雅克比矩阵和两类伴随变换,进一步计算出了动力学模型的各参数矩阵,构建了高效的六自由度机械臂逆动力学模型;最后对运动学和动力学模型进行了验证。3.高功率密度液压动力单元设计与集成。针对小型移动作业平台,提出了一种将电机、液压泵、液压阀、传感器和油箱高度集成的高功率密度动力单元设计方案。首先,进行了液压动力单元的系统原理设计;然后通过理论计算和软件仿真相结合的方式对系统流量和电机浸油损耗进行了分析;最后,选择合适的电机和液压泵进行液压动力单元系统集成,并进行了电机浸油损耗与基于压力的电机转速伺服控制实验。4.机液控多物理场联合仿真与样机实验。首先根据机载液压机械臂的技术指标要求,分别基于ADAMS、AMESim和MATLAB软件建立了机械系统、液压系统和控制系统模型,并通过各模型之间数据交换接口搭建了多物理场联合仿真模型;然后结合机械臂的工作任务需求,设计了机械臂运动轨迹并进行仿真实验;最后集成了液压机械臂系统样机,根据设计指标进行综合性能和典型作业任务实验。

关键词： 万隆   试验运行   机械动力   雅万高铁   巴厘岛   印尼   佐科  

摘要： 11月16日傍晚,一场特殊的视频连线在印尼的巴厘岛和万隆两地之间举行。习近平主席和佐科总统共同下达指令,宣布启动雅万高铁试验运行。“中印尼合作取得了实实在在的成就,不仅造福了两国人民,还在地区和全球层面产生积极影响。”在16日晚与佐科总统的会谈中,习近平主席说,中国愿同印尼相携相助、结伴同行。

关键词： 机械动力学   教学实践   Simscape   机械臂   并联机构  

摘要： 《机械动力学》主要研究机械结构的动载荷响应以及从响应角度进行机械设计和改进等问题,是机械工程专业研究生的重要基础课。经过两年的教学实践,通过优化讲授内容、增加练习强度,有力地解决了学生基础知识薄弱、学习积极性低等问题;通过利用Simscape多体动力学软件,详细讲解串并联机械系统建模,有效增加了课程的适用性和实践内容;结合科研项目,讲解六自由度并联机构研究过程中的具体问题,为学生在后续研究中有效运用机械动力学知识提供了必要的方法指引。从学生考试答题和后续回访看,学生知识掌握程度有所提高,教学改革达到了目标效果。

关键词： 农业机械化   农村劳动力转移   农村居民收入   全面FGLS估计  

摘要： 基于全国31个省份1978-2019年的省级面板数据,使用全面FGLS估计方法实证分析了农业机械化、农村劳动力转移、农村居民收入之间的关系及其在农业主产区和非农业主产区的差异性。研究发现:农业机械化能显著增加农村居民收入,农村劳动力转移在该过程中发挥着中介作用;与非农业主产区相比,农业主产区的农业机械化增加农村居民收入的效果更明显、农村劳动力转移所发挥的中介作用更明显;农业机械化是通过增加农村居民的经营性收入使农村居民收入增加,而农村劳动力转移是通过增加农村居民的工资性收入使农村居民收入增加。

关键词： 牵引传动   牵引逆变器   牵引电动机   混合动力  

摘要： 混合动力轨道养路机械,同时搭载有内燃柴油发电机组、接触网供电、牵引蓄电池其中两种不同的配置作为动力源,相匹配的传动方式有液力传动、液压传动、电传动、机械传动。可以将其中两种动力匹配相应的传动方式配置成轨道养路机械的混合动力传动系统。轨道养路机械的牵引传动系统设计的关键在于,牵引和制动的特性曲线设计还有牵引逆变器与牵引电动机的合理匹配,并确定合理的起动加速度、制动减速度、最高运行速度和平均运行速度等。

关键词： 水稻种植机械   农村劳动力   产出弹性   替代弹性   粮食主产区   农业现代化   乡村振兴  

摘要： 伴随工业化、城镇化进程的加快和农村劳动力的不断外流,水稻种植正朝农业机械化方向转变。基于2016—2020年全国粮食主产区微观农户调查数据,运用超越对数生产函数对水稻种植机械和农村劳动力投入的产出弹性及水稻种植机械对农村劳动力投入的技术替代弹性进行计算。研究发现,水稻种植机械的发展与技术进步有效实现了农村劳动力的替代并显著地促进了粮食产出的增加,但水稻种植机械对农村劳动力的替代弹性呈现出典型的时空差异特征。研究期内,水稻种植机械对农村劳动力的技术弹性值均大于0,有效实现了水稻种植机械对农村劳动力的替代;就不同区域而言,平原地区水稻种植机械对农村劳动力的替代强度要超出非平原地区。因此,未来农业机械技术创新、技术推广普及的重点应该优先考虑更密切结合农机和农艺的要求,优先考虑支持非平原地区和关键技术环节的农业种植机械技术创新与运用。

关键词： 农业总产值   农业机械总动力   面板回归模型   化肥施用量   调节变量   促进作用   面板数据   播种面积  

摘要： 本文基于1991~2020年四川、山东、广东、江苏、河南、黑龙江六个省份的面板数据,构建面板回归模型,探究中国农村农业机械总动力对农业总产值的影响,同时将农作物总播种面积作为这一影响过程的中介变量,化肥施用量作为调节变量。结果表明:农业机械总动力对农业总产值的影响是正相关的,并且这一影响是通过中介变量农作物总播种面积来实现的,调节变量化肥施用量也可以对这一过程起到正向促进作用。最后基于此结论提出相应的政策建议。

关键词： 港口   机械抓斗   无动力自动润滑系统  

摘要： 针对机械抓斗润滑保养不便和抓斗润滑时需停机等问题,提出机械抓斗边工作边润滑的设想。从机械抓斗开闭时撑杆运动轨迹入手,对机械双瓣抓斗机构各极点位置进行分析,设计一种连杆泵润滑方案,将抓斗开闭过程中因撑杆角度变化产生的压力做动力源,通过连杆机构带动连杆泵工作,使连杆泵在抓斗工作过程中通过布置在抓斗上的润滑油路自动向各销轴输出润滑油。该润滑系统无须独立动力源,可满足机械抓斗边作业边润滑的码头作业需求,实现机械双瓣抓斗无动力自动润滑的目的。

关键词： 机械臂   轨迹规划   动态运动基元   动力学约束   避障   仿真分析  

摘要： 针对传统机械臂轨迹规划方法存在适用性差的问题,利用动态运动基元的学习与泛化特性规划出机械臂的运动轨迹。在动态运动基元的基础上,加入改进的耦合项来实现机械臂避障,再把对速度及加速度的约束转化为对时间缩放因子的约束,利用改进的更新律来满足机械臂动力学约束,从而提出一种基于动力学约束的动态运动基元避障轨迹规划方法,并通过仿真和物理实验验证该方法的可行性。结果表明,基于动力学约束的动态运动基元机械臂轨迹规划方法能够使机械臂在避障的同时,遵守速度或加速度约束,且速度约束可以在线修改;该方法可以提升机械臂在不同约束下的轨迹规划能力与环境适应性。