天津大学机械工程学院机构理论与装备设计教育部重点实验室
- 作品数：24 被引量：78H指数：5
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- 发文基金：国家自然科学基金天津市自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程交通运输工程天文地球更多>>
- 曲面匹配方法在刀具加工轨迹优化中的应用被引量：3
- 2019年
- 为减小非可展直纹面侧铣过程中产生的原理误差,提出一种新的刀具加工轨迹优化方法,将曲面匹配方法应用于初始刀具加工轨迹的优化过程,并使用序列二次规划算法求解曲面匹配问题。首先,采用现有的刀具加工轨迹生成方法得到刀轴轨迹曲面;其次,对刀轴轨迹曲面进行法向偏移得到对应的刀具加工包络面并进行原理误差计算,使用基于序列二次规划算法的曲面匹配方法对加工包络面与设计曲面进行曲面逼近,得到空间变换矩阵;再次,通过空间变换和法向偏移,得到优化后的刀轴轨迹曲面及其对应的刀具加工包络面,以及对应的优化刀具加工轨迹及加工误差分布数据;最后,使用MATLAB进行仿真,并与基于最小二乘法的曲面匹配方法进行对比验证。仿真结果表明该优化方法有效地减小了初始刀具加工轨迹产生的原理误差,这说明提出的方法能够用于减小非可展直纹面侧铣加工时产生的原理误差。研究成果为提高非可展直纹面侧铣的精度提供了新的技术支持。
- 何改云庞凯瑞桑一村刘晨辉王宏亮
- 关键词：曲面匹配侧铣
- 仿生超疏水表面在微夹持器钳口端面的应用研究被引量：4
- 2022年
- 微夹持器是微操作系统的重要组成部分。作为微操作系统末端执行器,微夹持器钳口端面在工作过程中容易出现磨损、吸附杂质、结冰或结霜等问题,而且目前微夹持器大多是一体化加工而成,整体更换将造成资源浪费。本文设计了一种可拆卸式微夹持器,利用中心波长为1064 nm的纳秒激光器,在执行操作的钳口端面上加工出粗糙的微纳结构,使用无毒害的硬脂酸溶液浸泡改性,获得仿生超疏水表面。通过电化学实验,测试了仿生超疏水表面在酸、盐和碱环境中的耐腐蚀性能,通过自清洁、抗结冰和抗菌实验测试了该表面的防污、防冻和防菌性能。实验结果表明:仿生超疏水表面能够有效抵抗酸、盐和碱环境中的腐蚀,具有良好的防腐性能;有效防止灰尘、水滴和细菌等杂质粘附于钳口端面,保证钳口端面的清洁与卫生;在低温环境中,有效防止端面结霜或结冰,使微夹持器能够在恶劣环境中正常工作。
- 杨成娟杨雪王蒙王福军王福军朱鑫垚
- 关键词：激光技术微夹持器耐腐蚀自清洁
- 面向3D打印云平台中创意资源再利用研究被引量：1
- 2022年
- 随着3D打印技术的日益成熟,用户开始通过使用云服务平台来完成产品的个性化定制,然而在3D打印云服务平台的体系下,存在着大量创意设计资源浪费的现象,因而对浪费的资源再利用十分重要。对此从用户需求角度出发,基于语义关系图筛选出创意资源的文本关键词,通过语义相似度算法进行需求匹配,然后结合创意价值评估体系筛选出需求最优解供用户进行再利用。最后通过实验仿真,验证了该方法的适用性和有效性,该方法可以提高的创意设计资源的利用率,节约成本和提高利润,能够有效提高企业的产品个性化定制服务水平。
- 张世淼邵宏宇郭伟鲁浩东
- 关键词：3D打印云服务平台资源再利用用户需求
- 面向典型海洋现象观测的水下滑翔机应用综述被引量：8
- 2022年
- 水下滑翔机是一种浮力驱动的无人水下自治观探测平台,具有持续性、鲁棒性、自主性等特点,是构建海洋观测技术体系重要的水下航行器之一。文章从水下滑翔机发展历程、运行方式和专用传感器展开,基于国内外海洋学文献综述研究,重点对水下滑翔机在典型海洋现象观测应用方面进行总结。水下滑翔机的运行稳定性、长时续,观测高分辨率、低成本的特点,满足了对海洋中尺度涡、内波、湍流、环流/边界流和锋面的长时间、精细化立体观测要求;鲁棒性、自主性的特点使其能够适应台风过境、地震、原油泄漏前后等紧急恶劣海洋状况的监测;运行平稳、低噪声的特点使其成为声学监测与探测的良好平台。对比分析国内外的水下滑翔机(组网)应用状况可以发现,国内水下滑翔机在传感器、数据处理和组网技术方面都需要进一步完善。最后总结并展望了国内外水下滑翔机面向海洋现象观测的应用。
- 杨绍琼成丹陈光耀罗辰奕牛文栋马伟法帅
- 关键词：传感器
- 水下滑翔机导航技术发展现状与展望被引量：14
- 2019年
- 水下滑翔机水下导航定位精度的提高对于滑翔机完成海洋环境观测、资源探测、海洋目标识别与定位等任务至关重要。现有的水下滑翔机导航技术以航位推算搭配全球定位系统(GPS)为主。随着导航技术的进步,惯性导航、声学导航、海洋地球物理导航和组合导航等技术将更多地应用于水下滑翔机。基于此,文中简要介绍了水下导航技术原理、分类以及常用算法,综述了水下滑翔机导航相关技术研究与应用的国内外现状,探讨了水下滑翔机冰下导航的技术难点和发展趋势。文中的工作可为水下滑翔机导航技术的深入研究与试验应用提供依据。
- 吴尚尚李阁阁兰世泉杨绍琼张连洪
- 关键词：导航技术
- 不同通信概率下海洋滑翔机异构编队稳定性分析被引量：3
- 2021年
- 海洋观探测任务的同步性与广域性需求促使海洋滑翔机产生了更灵活的运作模式。针对当前水下通信距离约束和复杂洋流干扰导致的机间通信链路难以保持稳定问题,对波浪滑翔机与水下滑翔机在不同通信概率下编队构型的稳定性进行分析。首先,对国内外海洋滑翔机编队发展现状进行概述。其次,根据领导者与跟随者策略建立了海洋滑翔机编队构型,并基于复杂网络理论,提出了一种适用于异构编队系统的稳定性评估方法。最后,通过31台海洋滑翔机进行案例分析,对通信概率分别为0.2、0.4和0.6下编队构型的稳定性及受干扰后考虑动态配置的稳定性进行仿真实验,得到通信概率为0.6时,其稳定性综合评价指标R分别为0.822和0.968,具有较好的稳定性。研究可进一步为海洋滑翔机编队构型设计和实际海上试验任务规划提供技术指导。
- 李学成张润锋杨绍琼苗展展
- 关键词：稳定性分析复杂网络
- 非标设备的可适应设计平台研究被引量：2
- 2013年
- 阐述了以信息化技术贯穿产品的全生命周期,将产品的设计转移到可适应设计平台上,基于CAD/CAE/CAM/PDM与广义模块化设计思想,以静态的产品结构和动态的产品设计流程为主线,将产品设计生产的每一个细节都变成可重复调用和修改的信息化模型。从而实现产品的快速可适应设计,响应市场需求。
- 王太勇成兵肖新华梁若愚李煜葛银明
- 关键词：PDM广义模块化
- 外固定支架模型重建软件开发与安装参数识别研究被引量：4
- 2020年
- 针对精准外固定支架的设计与开发,提出了交互式外固定支架三维模型的软件系统及外固定支架安装参数的识别算法,解决了传统方法中采用二维影像划线测量获取三维安装参数误差较大的问题.考虑远程化诊疗的潜在需求,软件系统采用浏览器/服务器架构构建基于WebGL三维模型渲染技术的三维交互场景.识别算法分为标记物位置拾取与外固定支架位姿识别两部分,通过区域生长算法分割模型文件,采用最小二乘法识别标记物位置,进而借助标记物与外固定支架的几何关系求解位姿参数.以外固定支架参考环与移动环中心距离为例,开展标记物识别方法与X光影像划线测量方法的实验对比研究.借助高精度测量仪器获取两环中心距离作为标准对照组,将上述两种方法的结果分别与标准对照组进行比较.基于标记物识别方法得到的两环中心距离与标准对照组的结果误差为0.043 mm,X光影像划线测量方法的误差为4.903 mm.实验结果表明,基于重建软件和标记物识别法获取外固定支架安装参数较传统X光影像划线测量方法精度高,并有效地将精度提升两个数量级,该方法可为开发精准高效可靠外固定支架系统提供技术支持.
- 孙涛闫巍孙振辉张弢宋轶民马信龙连宾宾
- 关键词：外固定支架WEBGL区域生长算法
- 基于足底压力传感器的不控制减重比例下步态相位识别被引量：6
- 2019年
- 下肢外骨骼机器人是帮助下肢运动功能障碍患者步行训练的新手段,能够减轻医护人员的劳动强度,它常采用减重方式完成辅助训练。然而,对于地面行走减重外骨骼机器人系统而言,其减重比例随步态及穿戴方式变化而变化,因此不控制减重比例下的步态相位识别具有重要意义。通过搭建基于Arduino Mega2560板卡和单侧鞋内8个薄膜式压力传感器的足底压力采集系统,分别采集了正常行走、不控制减重比例减重带减重状态下行走时的足底压力信息,并采用神经网络算法进行步态相位识别。结果表明:在减重状态下行走与正常行走相比,左右脚压力值均出现明显下降且两侧具有对称性;足底每个压力传感器处的压力减小比例不同;采用神经网络算法对正常行走时步态相位总体识别率达到96.8%,对减重行走时步态相位总体识别率达到94.8%。研究结果表明该足底压力采集系统可以有效测量减重行走时的足底压力,为在地面不控制减重比例下减重带减重的外骨骼机器人控制策略的制定提供一定支持。
- 宋广玥宋智斌项忠霞
- 关键词：足底压力减重神经网络
- 掺锶羟基磷灰石纳米颗粒的合成、表征及模拟研究
- 2020年
- 锶(Sr)掺杂羟基磷灰石(HA)在生物材料中得到广泛应用。在此研究中,使用水热合成的方法制备HA和Sr掺杂HA的纳米颗粒。通过实验和计算机模拟的方法研究Sr掺杂对HA化学成分、结晶度、晶格参数、形貌和形成能的影响。实验结果表明,Sr掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸增大。随着Sr离子浓度的增加,Sr掺杂HA的纳米颗粒的结晶度没有显著变化。模拟结果验证了实验得到的Sr掺杂HA纳米颗粒晶格参数的准确性,且进一步表明Sr离子掺杂后纳米颗粒的形成能较低,结构更稳定。当Sr掺杂浓度为10%时,Sr掺杂的优先位点是Ca(1);Sr掺杂浓度为50%时,Sr混合掺杂到Ca(1)和Ca(2)位点为更优先的掺杂模式。
- 周子航王群葛翔李朝阳
- 关键词：羟基磷灰石密度泛函理论形成能
