针对现有移动机器人路径规划方法运行效率低的问题,提出一种基于改进模糊自适应遗传算法的路径规划方法。基于领域知识对初始路径进行可行性筛选,提高可行路径比例。采用模糊逻辑控制器动态整定遗传算法运行参数,提高路径寻优速度,避免陷入局部最优路径;综合考虑机器人运行安全性要求,引入余弦函数平滑度评价因子,对不同的路径夹角施以不同的惩罚项,以改善路径平滑度。仿真结果验证了改进算法解决路径规划问题的有效性。

针对电子水泵多嵌件壳体制造过程中自动化程度低、嵌件抓取困难等问题,对生产流程进行详细分析,提出一种多嵌件复合组冲工艺,并综合考虑生产现场布局及嵌件结构特点,对多嵌件壳体制造方法进行研究,分析了上下料机器人的工作空间,并进一步应用SolidWorks软件对多功能手爪、嵌件冲断装置等工艺设备进行结构设计。通过试验对比发现:采用此工艺后,电子水泵多嵌件壳体的加工时间缩短了21%,节省了人工,大幅提高了生产效率。

由于铝合金高速切削过程中切削温度高,导致刀具严重磨损,降低了刀具寿命和零件加工精度,因此准确预测刀具磨损和分析刀具磨损规律至关重要。分别从刀具寿命模型和刀具磨损速率模型概述刀具磨损理论模型研究进展,基于切削用量、刀具性质和冷却方式分析刀具磨损规律。从已有研究来看,在铝合金高速切削过程中刀具磨损随切削速度和进给量增大而增大,切削深度无明显规律;常见刀具磨损有黏结磨损、磨粒磨损和扩散磨损,其中黏结磨损为主要刀具磨损机制。

针对当前雷达天线保护架需人工进行安装与拆卸的现状,设计一种分段式雷达保护架自动展收机构,并可兼做维修功能平台,通过应用液压闭环同步控制技术实现保护架的自动展开与收拢,极大提高雷达的机动性能。运用多体动力学仿真及优化技术对其关键力学特性进行分析,为该机构的研制提供了参考。

为解决空心涡轮叶片上气膜孔的孔径和分布位置的测量难题,在机器视觉测量与多轴运动控制的基础上,设计并搭建一套非接触式的气膜孔五轴视觉测量系统。该系统由三坐标测量机、双轴位置转台、工业视觉测头和叶片专用夹具等组成,具有3个直线自由度和2个转动自由度。在测量过程中,利用双轴位置转台实现被测叶片的转位,并通过三坐标测量机的运动实现工业视觉测头的移动,使工业视觉测头对焦于气膜孔的出口表面并采集其清晰图像。通过图像处理等步骤,获取被测气膜孔的几何尺寸和空间位置参数。为验证该系统的实用性和有效性,分别测量被测空心涡轮叶片上某一列气膜孔的孔径和孔中心坐标。实验结果表明:该测量系统能够完成气膜孔的孔径和孔中心坐标的检测任务,并且重复性精度指标满足使用要求。

以化学发光免疫分析仪的液体漏加检测功能为研究对象,建立压力检测系统的数学分析模型,推导出影响系统压力变化的影响因子,研究压力检测系统的管径、管长及抽液速度等参数对压力检测精度的影响,揭示了系统结构参数和性能参数对压力检测精度的影响规律。结果表明:加样系统的管长、管径及抽液速度,对压力检测系统的稳定性影响比较显著;合理选择管长、管径及抽液速度,有助于改善系统的稳定性,提高压力检测系统的准确性。

为满足车用永磁同步电机(PMSM)在快速响应的同时,在负载扰动以及参数变化下具有较强的鲁棒性,提出一种基于逆系统的PMSM滑模矢量控制。对强耦合、非线性的PMSM系统进行可逆性分析,基于逆系统将PMSM解耦成一阶线性转矩子系统和一阶线性定子转矩电流系统,以提高系统响应速度。利用线性连续函数代替传统滑模控制中的符号函数设计滑模控制器,以减小系统抖振、提高系统的鲁棒性与抗扰动能力。分析控制系统的稳定性与控制性能。结果表明:所提出的控制算法与传统PI控制相比响应迅速,在系统参数与负载变化时的鲁棒性显著提高。

比例减压阀的出口压力稳定性是影响阀整体性能的重要因素,在阀的开发阶段进行合理设计尤为重要。结合液压系统、测控系统设计了压力稳定性测试系统,能够精确地采集阀的出口压力,并将LabVIEW软件和数据采集器相结合作为数据采集平台,实现电流、压力等数据的实时采集及显示。结果表明:该测试系统能够很好地监测出口压力的波动,为比例减压阀的设计及寿命检测提供了参考。

为实现对人体的自动跟随,设计一种基于人体动态行为的智能轮式机器人。以STM32F103CET6作为核心处理器,采用四轮驱动方式,结合多种感应器使其具备智能跟随避障、无线遥控等功能,通过角度传感器获取手持控制器的角度信息,利用超声波测距传感器获取手持控制器与机器人之间的距离,从而得出手持控制器与机器人之间的具体方位信息,获取人体动态行为,采用PID控制算法控制机器人四轮速度,实现机器人对手持控制器的距离和角度的精准跟随。跟随试验结果表明:此系统稳定性强,跟随平均绝对误差为3.9 cm,能够准确灵活地跟随目标移动。

为探究空气滤清器结构参数对发动机空气滤清器性能的影响,应用ANSYS软件,采用格子波尔兹曼方法和κ-ε湍流模型方法对滤清器内部流场进行数值模拟及仿真研究,滤芯部分采用多孔介质模型取代,以滤芯褶数、滤芯内外直径作为结构参数变量,着重研究结构参数变化对空气滤清器的流动均匀性、流通阻力和使用寿命的影响。研究结果表明:针对某型号发动机空气滤清器存在最优滤芯褶数、最佳滤芯内外直径;结构优化后的空气滤清器整体性能优于原始空气滤清器,改进后的空气滤清器流通阻力小、涡流数减少、速度冲击力小、空气流动均匀度增加。