基于3D打印的可移植人体外耳支架关键技术研究*

耳廓缺损是临床常见疾病，使用患者自体肋软骨雕刻为耳支架并植入缺损耳皮下是目前的主要治疗方法。该方法对手术者提出很高的技术要求，雕刻的外耳支架无法精确还原患者耳廓形状，同时肋软骨的切除会对患者带来并发症。本文探索使用医用硅胶制作患者个体外耳支架的关键技术，使用CT和逆向建模技术得到对应患者个体的外耳数字模型，利用3D打印技术制造人体外耳支架模具，并使用医用硅胶MED 4735完成人体外耳支架的制作成型。动物实验验证了其生物相容性，证明了该方法的可行性。通过该技术制作的硅胶人体外耳支架可以高度模仿患者特定的耳廓形状，支架精度高，制造周期短，无生物排异，可为替代肋软骨雕刻人体外耳支架进行耳廓缺损治疗提供依据。     

YHCAPP系统工艺信息提取和工序图生成技术研究

YHCAPP系统是面向中小企业的工具型CAPP系统,如何从CAD图形提取工艺信息和生成工序图是该类系统的一个难点。文中给出了一种基于表达式求值的方法,成功解决了该难题,实际应用表明该方法稳定可靠。该方法也为一般的工具型CAPP系统提供了新思路。     

CAPP系统中工艺表格自动生成技术研究

针对企业应用CAPP的需要 ,研制成功了工艺表格自动生成系统。该系统建立一个处理工艺表格的通用模型 ,把企业的具体工艺表格当作模型的实例 ,并将工艺表格的形式和要求等作为实例的属性。系统采用ODBC(开放式数据库互连 )技术 ,为MIS、PDM等系统内部不同模式数据交换提供接口。实践证明系统具有设计方法新颖、通用性强和实用性好等特点。     

渐开线球齿轮及范成法加工方案研究

在球冠面上分布着一道道环形齿廓而形成的球齿轮是一种新型齿轮。球齿轮机构可用来传递空间球面运动。为推广应用,有必要对球齿轮的加工进行研究。本文在分析球形齿轮的形状特性的基础上,将常规齿轮的范成法加工原理推广应用到球齿轮的加工上,从而形成球齿轮的范成加工方法。在应用范成法的前提下,设计了车削加工与铣削加工方案,并具体设计了一套球齿轮车削加工装置,为球齿轮加工的进一步研究提供了最基本的实验手段     

基于 AutoCAD 的航空圆锥齿轮传动 CAD 系统研究

本系统为航空减速器ＣＡＤ 系统的一个子系统，针对航空减速器中关键零件圆锥齿轮进行了研究。系统基于ＡｕｔｏＣＡＤ平台，应用ＡｄｓＲｘ 及Ｃ＋ ＋ 语言编程，实现了航空圆锥齿轮的常规设计、校核计算、优化设计和参数化绘图一体化。实践证明， 该系统常规设计正确，优化设计结果合理，具有很高的工程使用价值。     

四足机器人对角小跑动态控制

基于虚拟模型控制方法,根据四足机器人单腿雅克比矩阵得到支撑相与摆动相的控制法则。为实现机器人躯体的完全控制,提出了一种控制目标分解的方法,将四足机器人躯体的控制目标分解到每条支撑腿的控制上。通过构建每条支撑腿的虚拟构件,并将虚拟构件产生的虚拟力转换为期望关节力矩,从而实现支撑腿的虚拟模型控制;实时规划摆动足的运动轨迹,利用虚拟构件连接摆动腿的足端与期望的摆动轨迹,实现摆动腿的虚拟模型控制。在设定四条腿的相位轮换规律的基础上,对一个四足机器人二维平面模型进行对角小跑步态下的速度控制及抗干扰仿真试验。仿真结果证明该控制方法能够有效控制机器人躯体的高度、速度及倾角,实现四足机器人对角小跑运动的动态控制并具有一定的抗冲击干扰能力。     

双浮体波浪能转换装置中重心布置对波浪能吸收影响分析

提出一种基于横摇运动的双浮体波浪能转换装置,利用水面浮体与水下浮体之间的相对横摇运动实现对波浪能的吸收。在保持水下浮体稳定的前提下,水面浮体的横摇运动决定了整个装置对波浪能吸收情况。水面浮体的横摇运动受其横摇固有频率的影响,主要是重心布置。为了合理选择水面浮体的重心位置,采用数值分析的方法对箱型浮体在长峰不规则波下的工作情况进行分析,讨论重心布置对波浪能吸收的影响以及对PTO参数选择的影响。结果表明,重心的布置可改变波浪能吸收的频段,重心布置越低,可吸收的波浪能频段越广,越有利于波浪能的吸收。     

一种新型主动式波浪补偿系统的原理及数学建模

基于差动行星齿轮传动机构,提出了一种新型主动式波浪补偿系统。介绍了波浪补偿的系统组成,在分析差动行星轮系调速特性的基础上,阐述了波浪补偿系统的工作原理和补偿机制。根据波浪补偿的两个主要目的,按照从补给船吊装载荷到被补给船的整个工作过程,建立了波浪补偿系统的数学模型,为实现系统的计算机控制提供依据。     

基于虚拟模型控制的四足机器人对角小跑动态控制*

基于虚拟模型控制方法,根据四足机器人单腿雅克比矩阵得到支撑相与摆动相的控制法则。为实现机器人躯体的完全控制,提出了一种控制目标分解的方法,将四足机器人躯体的控制目标分解到每条支撑腿的控制上。通过构建每条支撑腿的虚拟构件,并将虚拟构件产生的虚拟力转换为期望关节力矩,从而实现支撑腿的虚拟模型控制;实时规划摆动足的运动轨迹,利用虚拟构件连接摆动腿的足端与期望的摆动轨迹,实现摆动腿的虚拟模型控制。在设定四条腿的相位轮换规律的基础上,对一个四足机器人二维平面模型进行对角小跑步态下的速度控制及抗干扰仿真试验。仿真结果证明该控制方法能够有效控制机器人躯体的高度、速度及倾角,实现四足机器人对角小跑运动的动态控制并具有一定的抗冲击干扰能力。     

两栖仿生机器人登陆自适应越障机构优化设计

两栖仿生机器人是一种能够同时在水下和陆地工作的无人平台,在抢险救灾、环境勘探与资源开发等领域具有广泛应用。本文提出了一种具有自适应登陆越障能力的轮鳍复合式两栖机器人,对其越障过程进行了运动学与力学分析,以其在临界越障时刻转矩为目标函数,应用遗传算法优化设计了结构与运行参数,同时与其他两栖机器人越障能力进行对比。结果表明,优化后越障所需转矩相比优化前降低了718.4 N·mm,轮鳍复合式机器人能够攀越相比自身尺寸更高的垂直障碍。模拟仿真了所设计机器人的越障过程,获得了其在平地行走、越障以及上坡推进过程中的速度、位移与力矩的变化规律,并通过实验进行了验证。