以动态秤称重结构为对象,研究钢球-碗状结构的晃动特性以及晃动对称重数据波动影响的机理。针对称重结构,分析其受外部冲击时的稳定性,可知钢球-碗状结构的晃动一方面引起传感器受力点位置偏移;另一方面晃动的垂直方向加速度变化造成传感器受力改变,从而影响称重数据。通过建立动力学模型进行数值计算,并对比计算机运动仿真结果,发现称重结构晃动频率与钢球-碗状结构半径差呈负相关,并且称重结构垂直方向加速度变化频率以及其造成的称重数据波动频率都是晃动频率的两倍,研究结果可为动态秤的振动控制和滤波算法提供思路和依据。

随着水污染日趋严重,水环境监测与保护已成为水域安全的重要任务。但采用人工手段对湖泊、河流等水域环境监测存在人工成本高、容易出错、安全性差等问题。针对这一现状,研究设计了一种基于STM32F103ZET6微控制器控制的淤泥采样无人船,主要包括机械和控制两部分,机械部分主要研究了无人船的船体结构设计、抓斗的机械结构设计,并分别利用UG和Maxsurf软件对淤泥采样无人船进行了三维建模及大倾角稳定性分析;控制系统主要包括GPS定位、视频监控、淤泥采样等功能设计。研究表明,该淤泥采样无人船结构设计合理,同时仿真结果也显示该淤泥采样无人船在航行过程中具有一定的平稳性。