机械原理课程设计中机器人机构的动力学建模与仿真

为培养学生的机构分析能力,在机械原理课程设计中对3-PRR并联机器人机构动力学建模分析进行研究。推导出3-PRR并联机构位置反解、速度反解和加速度反解等方程。基于第2类拉格朗日方程建立3-PRR并联机器人机构逆动力学模型,据此求出各驱动关节的驱动力。在空载和负载两种情况下进行数值计算,经过与Adams仿真结果对比分析,验证了动力学建模的正确性。本研究为平面3自由度并联机器人机构运动学建模和动力学建模分析提供了有效的方法,为实物样机的优化设计奠定了理论基础。     

新能源产业发展的动力机制研究

新能源产业是一个复杂的系统,它的正常运行需要强大、稳健而持久的动力。新能源产业发展的动力因素包括技术进步、市场需求、产业链构建、政府政策和发展环境等。其中,技术进步、市场需求和产业链构建构成新能源产业发展的内部动力系统,政府政策和发展环境构成新能源产业发展的外部动力系统。内部动力系统和外部动力系统本身以及两大动力系统之间的协调运行构成新能源产业发展的动力机制。完善的动力机制是推动新能源产业健康快速发展的重要条件。     

机床机械手结构设计与仿真

设计了一种液压驱动的机床机械手,分析比较两种设计方案并选择较为合理的一种,在此基础上通过详细分析与计算,完成该机械手的结构设计,并利用Solidworks软件建立了该机床机械手的三维模型,利用FluidSim软件建立了实现所设计机床机械手动作的液压系统原理。液压系统仿真结果表明了设计方案的正确性和可行性,对实际的生产应用具有一定的参考价值。     

液压挖掘机故障诊断专家系统的设计

近年来,为了满足复杂系统的诊断要求,诊断技术已开始进入一个新的阶段,即智能化诊断阶段。这是一种基于专家知识和人工智能技术的诊断方法。通过专家系统和神经网络两种方法对故障诊断进行了研究。应用人工智能理论,开发了液压挖掘机的故障诊断专家系统。对液压挖掘机的故障原理进行了全面的分析,建立了故障知识库,实现了实时状态监测和故障诊断。     

Dynamic behavior of a hydraulic crane operating a freely suspended payload

We describe an investigation of the dynamic behavior of a hydraulically driven crane with a freely suspended payload during luffing and slewing motions. To simplify the task, the two movements are considered separately. Taking into account only one motion at a time, the crane is regarded as a three-link kinematic chain with revolute joints. The forward dynamics problem is solved for a crane with three rotational degrees of freedom, two of which describe the load swinging. In both the cases studied, the links are driven by a torque applied via a hydraulic drive, i.e., a linear actuator for the luffing case and a rack and pinion mechanism for the slewing motion. To compose the set of differential equations for the forward dynamics problem, a method based on a general Newton-Euler algorithm is used. From these simulations the time histories of various parameters, namely the swinging angles, hydraulic pressures, and joint forces, are determined. The results obtained via simulations are confirmed experimentally and a good agreement between the two outputs is observed. The results also show that a hydraulic drive system using fast opening flow direction control valves increases the load swing and imposes extensive inertial forces and problems of fatigue and reliability.     

基于Robotics Toolbox的6 R型机械臂运动学仿真及分析

针对6R型机械臂运动学进行了研究。首先采用D-H法建立机械臂关节坐标系并确定其连杆参数,应用MATLAB软件中的Robotics Toolbox仿真工具箱建立该机械臂模型,其次对机械臂进行轨迹规划研究和运动学仿真,最后,基于机械臂运动学模型应用可操作度指标分析机械臂的灵巧性能,本文阐述了机械臂运动学仿真的一般规律,由仿真得出的结果可知,本文的研究对于关节型机械臂的运动学仿真具有重要意义。     

Pressure observer based adaptive robust trajectory tracking control of a parallel manipulator driven by pneumatic muscles

This paper presents a pressure observer based adaptive robust controller (POARC) for posture trajectory tracking of a parallel manipulator driven by three pneumatic muscles without pressure sensors. Due to model errors of the static forces and friction forces of pneumatic muscles, simplified average flow rate characteristics of valves, unknown disturbances of entire system, and unmeasured pressures, there exist rather severe parametric uncertainties, nonlinear uncertainties and dynamic uncertainties in modeling of the parallel manipulator. A nonlinear pressure observer is constructed to estimate unknown pressures on the basis of a single-input-single-output (SISO) decoupling model that is simplified from the actual multiple-input-multiple-output (MIMO) coupling model of the parallel manipulator. Then, an adaptive robust controller integrated with the pressure observer is developed to accomplish high precision posture trajectory tracking of the parallel manipulator. The experimental results indicate that the system with the proposed POARC not only achieves good control accuracy and smooth movement but also maintains robustness to disturbances.     

Mathematically modeling fixed-bed adsorption in aqueous systems

Adsorption is one of the widely used processes in the chemical industry environmental application.As compared to mathematical models proposed to describe batch adsorption in terms of isotherm and kinetic behavior,insufficient models are available to describe and predict fixed-bed or column adsorption,though the latter one is the main option in practical application.The present review first provides a brief summary on basic concepts and mathematic models to describe the mass transfer and isotherm behavior of batch adsorption,which dominate the column adsorption behavior in nature.Afterwards,the widely used models developed to predict the breakthrough curve,i.e.,the general rate models,linear driving force(LDF) model,wave propagation theory model,constant pattern model,Clark model,Thomas model,Bohart-Adams model,Yoon-Nelson model,Wang model,Wolborska model,and modified dose-response model,are briefly introduced from the mechanism and mathematical viewpoint.Their basic characteristics,including the advantages and inherit shortcomings,are also discussed.This review could help those interested in column adsorption to reasonably choose or develop an accurate and convenient model for their study and practical application.     

电液多维力控并联机器人在研究生实验教学中的应用

采用快速原型控制技术,搭建了一套电液多维力控并联机器人半实物仿真系统。利用该平台进行实验教学,可解决机械工程专业液压控制系统、机械控制工程基础以及机器人技术等课程理论脱离实践的教学难题。结合上述课程的理论知识以及相应工程案例,探索电液多维力控并联机器人在实验教学中的应用和实践。实验结果表明,基于该实验平台的实验教学,增强了研究生对相关理论知识的理解,提高了研究生实践能力,为机电液一体化专业课程教学提供了一种新颖的教学平台。     

蛋白质的连接模型及机理研究

蛋白质是通过与其他蛋白质或生物分子的识别和连接来发挥功能的,阐明连接的驱动力及机理对理解蛋白质的功能发挥有很大帮助。文章对三种蛋白质连接的模型进行了描述和比较,对三种模型的驱动力和机理进行了研究,强调了蛋白质的连接是由热力学的熵焓互补平衡控制的过程。     

学校改进路径下的教师专业发展驱动力研究

教师的专业发展是学校改进中的关键。在学校改进的路径下,外部和内部两种力量对教师专业发展起到重要促进作用。外部驱动力包括外部机构对教师的干预和教师培训,而内部驱动力主要是通过教师参与学校管理、学习、反思与评价的行动而内生的。在学校改进的路径下,综合两种驱动力的合力,真正实现教师专业发展的目标。     

并联机器人运动学标定方法综述

运动精度限制了并联机器人的应用,而运动学标定是提高并联机器人运动精度的有效手段。并联机器人的运动学标定方法有三种：传统标定方法、自标定方法和第三类标定方法。这三种标定方法各有特色,在应用这些方法对并联机器人进行运动学标定时需要充分考虑具体机构的特点。     

汽车磁流变减振器的流场分析

Fluent作为计算流体动力学（CFD）常用的商用软件,它可以对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统做出分析,特别适用于极其复杂问题的流场.文中首先根据所设计的减振器建立数学模型,求出阻尼力的计算公式,接着采用GAMBIT软件建立减振器模型,并在Fluent中导入该模型,设置相关的参数及边界条件对该减振器进行数值分析.然后对结果进行分析,进而与理论模型的结果进行比较,最后对该减振器的性能进行了总结,并对其结构提出了几点建议.     

波浪作用下单体与双体深水网箱水动力特性研究

本文运用刚体运动学原理及集中质量方法,建立了单体和双体深水网箱在波浪作用下的数学模型,并利用物理模型试验结果对数学模型进行验证。在此基础上,比较了单体网箱和双体网箱的水动力特性。由数值模拟结果可知,在相同波况条件下,双体网箱各类锚绳受力特征值均大于单体网箱对应工况各类锚绳的受力特征值,考虑双体网箱锚绳受力增加情况,其中锚碇锚绳受力平均增幅为65%,连接锚绳受力平均增幅为262.2%,网格锚绳受力平均增幅为95.6%;双体网箱浮架中心点的水平方向运动幅度总体上小于单体网箱对应情况,两种形式网箱的浮架中心点竖直方向运动幅度和倾角大小几乎相等,而两类网箱的网衣体积损失率总体上比较相近。     

新型城镇化水平及其动力研究——以广西为例

根据新型城镇化的内涵,构建人口城镇化、经济城镇化、公共服务城镇化、基础设施城镇化以及城乡一体化5个维度,运用熵值法对广西2003-2012年的城镇化水平进行评价,并在此基础上用主成分回归对广西新型城镇化动力进行分析,结果表明:广西新型城镇化水平不断提升,其中经济城镇化水平提高最快;影响广西新型城镇化发展的主要动力依次为行政力、产业集聚力、市场力和外向力。     

Alternative conceptions in Galilean relativity: inertial and non‐inertial observers

This concluding part of a study on Galilean relativity focuses on students’ notions with regard to the inertial and non‐inertial character of frames of reference. (See Panse et al. 1994, Ramadas et al. 1996). The results show that students: adopt kinematic criteria for deciding the inertial or non‐inertial character of frames; consider this character to be a ‘relative’ property of two frames rather than an intrinsic property of a given frame; and equate pseudo‐forces to ‘imaginary’ forces. Centrifugal force is associated with rotating objects rather than with rotating frames; the latter are localized by the finite extension of their associated objects. Anthropomorphic criteria are invoked to judge the existence of centrifugal force, which is regarded as a reaction (in the sense of Newton's third law) to the centripetal force on a rotating object.     

受未知环境约束的位控操作机器人臂阻抗力控制

提出了一种面向位控操作机器人臂的阻抗力控制策略．利用在线力反馈数据对未知约束环境的形状进行估计以获得接触点处的环境切矢和法矢，根据该切矢和法矢实时生成目标阻抗模型的虚拟参考运动轨迹，在力误差信号的驱动下由目标阻抗模型产生机器人的指令运动轨迹，通过跟踪该指令运动轨迹机器人臂能够保持和未知约束环境的接触跟踪并将力误差限制在可接受的范围之内，力误差信号的动态行为与目标阻抗模型一致．为了验证控制策略的未知约束环境跟踪能力和力控制能力，以一个三杆平面机器人为例进行了计算机仿真，并在Adept-3精密装配机器人上进行了玻璃灯泡表面恒力跟踪的实验研究，仿真和实验结果表明中提出的策略具有很好的未知表面跟踪和力控制能力．     

关于青海省东部城市群城市文化建设的思考

在城市的建设和发展中,城市文化建设举足轻重。城市文化是城市的灵魂,是城市发展的不竭动力,也是城市的无形财富,它决定着城市创造力、凝聚力与竞争力。在推进青海东部城市群建设与发展过程中,各城市、城镇需从深入挖掘当地深厚的文化底蕴出发,以高度的文化自觉、文化自信和文化自强理念推进城市文化建设。     

浙江城市化的动力特征与发展方向探讨

城市化是我国新世纪发展进程中要解决的重要问题，是我国全面建设小康社会和推进现代化的重要动力。在城市化过程中，探索其动力特征，寻求其发展的方向，是我国各省城市化领域的重要课题。本文试图以浙江为例进行实证研究，认为区域块状经济作用、混合经济体制的驱动、大中城市的规模化扩张、外向型经济的带动等成为浙江城市化加速发展的动力，并对浙江未来城市化发展方向进行探索。     

挖掘机液压系统比例式电液控制阀虚拟样机的仿真分析

对挖掘机虚拟样机中使用的数字液压伺服缸进行仿真分析。介绍数字液压系统的工作原理．给出数字液压伺服缸的原理图和组成结构。建立数字液压伺服缸的静态模型方程和其静态刚度的求解方程。在此基础上,对建立的虚拟模型进行仿真分析,得出螺旋槽截面尺寸对静态刚度的影响曲线图。