鳐鱼使用胸鳍摆动推进,具有稳定性高、隐蔽性强等特点。针对仿生机器鳐鱼复杂水下环境运动控制问题,提出一种基于模糊控制和中枢模式发生器(CPG)的混合控制方法,即Fuzzy-CPG算法。在CPG控制模型基础上引入高层感觉反馈控制机制,并通过模糊控制器来调节CPG参数,实现仿生机器鳐鱼的多模态运动控制。通过直线前游、原地转弯和动态沉浮试验,在不同的Fuzzy-CPG控制器初始参数下,分析仿生机器鳐鱼多模态运动的性能,通过姿态传感器的反馈验证各模态运动下仿生机器鳐鱼游动的稳定性。试验结果表明:Fuzzy-CPG运动控制方法不仅能实现仿生机器鳐鱼多模态运动,且具有良好的鲁棒性。

为探究滚珠丝杠滚道的研磨工艺,应用自主研制的滚珠丝杠研磨工装及研磨试验台,对单根丝杠进行分段研磨试验,重点研究了丝杠行程误差、滚道表面粗糙度及表面残余应力随研磨周期的变化情况。结果表明,使用自制的研磨工装可有效改善滚珠丝杠的行程误差,减小左右滚道粗加工时存在的粗糙度差异。其中,左右滚道全程变动量分别下降46.5%、24.2%,表面粗糙度Ra分别达到0.2658μm、0.2843μm。此外,研磨前滚道表面残余应力在-200MPa以下,随研磨周期数增加,滚道表面残余应力增大,研磨后表面残余压应力可达-450MPa以上,有利于疲劳寿命。试验验证了自主研制的丝杠研磨装置及丝杠研磨工艺的有效性,并为深入研究研磨参数对滚道表面的影响提供了借鉴意义。

为了能够有效地对滚珠丝杠副进行研磨加工,基于滚珠丝杠副的特点,设计了一种滚珠丝杠副外滚道研磨设备的工装,建立了研磨工装的数学模型,并且通过有限元分析软件WORKBENCH对该工装进行了优化设计。最终,通过设计相应的滚珠丝杠副外滚道研磨试验,分析了该研磨设备的工装对滚珠丝杠副外滚道研磨后的行程误差、齿形误差、残余应力以及粗糙度的影响,试验表明,该研磨工装能够有效地改善滚珠丝杠副的行程误差、齿形误差、残余应力以及粗糙度,从而提高滚珠丝杠副的综合性能,为后期研磨设备的制造奠定了基础。