樱桃番茄采摘机械手的运动学分析

设计了1种新型樱桃番茄5自由度采摘机械手的本体结构,根据Denavit-hartenbery(D-H)法建立各关节运动学方程,推出末端执行器在基坐标系中的坐标值方程,并采用各关节给定步距角转动的方法得到机械手的工作空间,结果显示工作空间连续,结构紧凑。利用MATLAB机器人工具箱对机械手的轨迹规划进行仿真,结果显示机械手各关节角度、角速度及角加速度的轨迹曲线均连续平滑,证明机械手可平稳安全地到达工作空间内指定位置,机械手的运动学方程正确,本体结构设计合理,为后续本体结构进一步优化和动作控制提供了依据。     

汽车转向轮力学分析

利用矩阵变换的方法提出一种描绘车轮空间位置变化和地面作用力对主销作用力矩的计算方法，并导出回正力矩的关系式，为转向轮的动力学分析提供了理论依据。     

家禽净膛机械手末端执行器的设计及运动学分析

针对家禽净膛过程中末端执行器操作空间小、抓取灵活等特点,对家禽净膛机械手末端执行器进行总体设计,并设计三指三关节家禽自动净膛末端执行器的结构。通过对机械手末端执行器手指腱绳伸缩量与关节角度的变化规律、手指的工作姿态、手指干涉分析等进行分析研究,获得家禽末端执行器净膛抓取时的最佳指节倾斜倒角。应用D-H矩阵通过齐次矩阵变换建立家禽机械手末端执行器的模型,对末端执行器进行运动学求解,验证所建立的末端执行器模型的正确性与可行性。     

基于Matlab的林地作业车臂架轨迹规划

林区环境复杂,为使工程装备在林地作业中实现良好的轨迹规划与稳定性,本文以林地作业车的六维度臂架为研究对象,通过标准型D-H法对臂架各连杆建立坐标系,运用MATLAB中Robotics Toolbox工具箱建立运动学模型进行了正逆运动学求解,分析了关节空间下臂架末端的轨迹规划问题,得到有关臂架关节位移、速度、加速度的变化曲线。研究表明：臂架末端能够准确到达指定位置,且各关节运行连续、平稳,证明了臂架轨迹规划的可行性,为后续驱动系统与控制方法的选取提供了重要理论依据。     

钢筋混凝土梁单元双非线性分析的共旋坐标法

针对已有的钢筋混凝土梁单元非线性分析模型采用较多的假定和近似从而导致计算量增大及计算精度下降的问题,基于共旋坐标法建立了考虑材料和几何非线性的任意截面钢筋混凝土梁的数值分析模型.首先利用虚功原理计算共旋坐标系下完全粘结钢筋混凝土梁考虑材料非线性的切线刚度矩阵,再通过结构坐标系与共旋坐标系下节点力之间及节点位移之间的总量关系及微分导出的增量关系,最终获得钢筋混凝土梁在结构坐标系中考虑几何与材料双重非线性的切线刚度矩阵．算例结果表明,本文算法可减少计算量、不累积误差、精度高.     

基于MATLAB-Robotics的七自由度机器人运动轨迹规划仿真

目的以七自由度Sawyer机器人为例,用MATLAB中的Robotics工具箱,对机器人进行建模、示教和仿真,并对机器人在空间中2点间的运动轨迹进行规划和仿真。方法从机器人的结构入手,采用改进的D-H方法建立机器人模型;利用MATLAB的Robotics工具箱所提供的函数对机器人进行建模、显示和示教;根据已知的初始和终止的关节角度及迭代步骤,利用五次多项式来规划机器人的运动轨迹,用Robotics工具箱提供的函数来实现机器人运动轨迹的规划、各关节的角度、角速度以及角加速度的变化过程曲线的绘制,并用fkine函数求出机器人在初始位置和终止位置处的末端姿态。结果机器人7个运动关节从初始位置A1运动到终止位置A2的角度位置变化情况:关节1的角度位置由0逐渐变化到-0.54,关节2的角度位置由0逐渐变化到-0.4,关节3的角度位置由0逐渐变化到0.34,关节4的角度位置由0逐渐变化到0.4,关节5的角度位置由0逐渐变化到0.54,关节6的角度位置由0逐渐变化到0.62,关节7的角度位置由0逐渐变化到0.8;7个关节的初始速度、末速度均为0,各关节的运动速度都是由0加速到最大速度后再减速到0停在末端位置;7个关节的初始加速度、末加速度均为0,在从初始位置运动到终止位置的过程中,各个关节的加速度2次出现极值,且一正一负。结论通过仿真可知,机器人在空间中从初始位置A1运动到终止位置A2的过程中,各个关节角度位置平滑变化,速度和加速度曲线连续、平滑,其运动过程平稳。     

手持式GPS三参数的确定

论述了影响手持式GPS精度的因素,并探讨了如何有效提高手持式GPS精度。着重阐述了空间直角坐标系之间的转换关系,并为实现这一转换进行了实践操作,在转换过程中运用了高斯投影的反变换、大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换等诸多理论。成功地解算出了WGS-84坐标系与西安80坐标系之间转换的三参数,并且通过实测检验得到了较高的精度。     

线性代数的教学思路（V）——坐标系变换矩阵理论的教学思路

讨论非数学专业线性代数坐标系变换矩阵理论的教学思路，并且应用关系映射反演思想方法简要论述坐标系变换矩阵理论。     

长输管道对接管口切割量计算方法

在长输管道的敷设施工中,管口对接一直是现场技术人员面临的施工难点之一,准确划出切割轨迹是提高对接质量和效率的关键.根据接管现场施工情况,建立了基于9个基本变量的管口对接模型,利用空间解析几何方法计算得到局部空间坐标系下两管口的切割轨迹方程,并给出了两坐标系之间的坐标变换矩阵.依据计算过程编程,自动计算待接管道的切割量,...     

一种快速实现透视投影校正和空间定位的方法

应用透视投影的灭点原理和双线性插值,研究了一种图像透视投影的校正方法;在校正后的图像基础上,建立图像坐标系和世界坐标系的关系模型,利用最小二乘法,实现空间定位。试验结果表明,方法简便实用,定位精度较高。     

人体受冲击后向后翻倒的动力学仿真

将人体简化为关于矢状面对称的三刚体力学模型,肌肉、韧带和肌腱等生理组织的作用简化为作用在关节上的力矩,采用Kane方法建立动力学方程;对人体向后翻倒的过程进行计算机模拟,运用自适应格式的四阶Runge-Kutta方法计算数值解。结果表明:小腿角速度越大,倒地经历的时间越短,受到的地面冲量越大;大腿角速度越大,倒地经历的时间越长,受到的地面冲量越小。利用倒地时地面对人体的冲量可进一步分析骨盆在地面冲击力作用下的应力分布,对骨盆损伤的预防和诊断治疗起指导作用。     

钢管混凝土半刚性节点有限元建模方法的研究

该文建立了矩形钢管混凝土半刚性连接节点———双T板(DST)节点的三维非线性有限元计算模型,并考察了轴压比、材料性能、构件尺寸等因素变化对其滞回性能、强度刚度退化及延性等受力性能的影响。分析结果表明,有限元模型计算结果与试验结果吻合良好,从而验证了模型的正确性。根据分析结果,给出了节点构造的改进意见。     

我国地方政府间合作关系成熟度的模型构建研究

随着我国地方政府间合作的不断深入,评价地方政府间合作关系状况就成为公共管理领域亟待解决的问题。该研究以供给需求理论为基础,以矩阵为工具,以成熟度为切入点,在明确制度成熟度、地方政府成熟度的基础上,构建评价我国地方政府间合作关系成熟度的矩阵模型。     

竹集成材家具典型角接合强度的测试与比较

对竹集成材家具典型角接合强度测试与比较结果表明：直角榫接合抗拔力大于圆榫接合,偏心连接件接合抗拔力与螺母倒刺扎入板材中深度有较大关系,因竹材本身硬度很大,尼龙螺母嵌入板较难,抗拔力也小;一般地,榫接合的胶合面积越大,抗拔力越大,破坏弯矩也越大。     

具有滑移铰约束多体系统的动力分析

针对具有滑移铰约束的多体系统对每个物体建立一个牵连坐标系,该坐标系与惯性参考系原点相固连,且与物体坐标系时时平行。物体的刚体平动在牵连系中相对运动进行度量,而弹性运动仍在物体坐标系中度量。该坐标系充分利用了坐标变换矩阵的正交性,从而实现刚体运动与弹性运动的分解,降低刚弹耦合非线性,同时该坐标系为约束方程的描述以及物体的有限元描述都提供了极大的方便。数值计算结果表明,该方法是解决具有滑移铰约束的多体     

浅谈惯性力分析的两种方法

在相对运动的微分方程建立过程中,由于惯性力与质点运动状态的关系远比真实力复杂,使惯性力的图示变得相对比较困难.通过对比惯性力分析的两种方法——图示法和分析法,指出理论力学教学中适当加强分析法的教学是提高学生解题能力的有效方法之一.     

用动坐标迭代法分析海洋管道敷设时的应力

在海洋管道敷设期间，对管道应力分析要考虑的因素很多，如托管架的曲率和长度、管道的张力和浮力、管道的覆盖层及其输送的介质，特别是当用敷管船敷设管道时，有很长一段管子县在海水中，使管子存在较大的弯矩。     

林带结构与抗风能力关系的理论分析

根据力学中力矩的概念,推导出林带风压力矩的理论计算公式,并以林带风压力矩为指标分析了林带结构特征（林带高度、透风系数、断面形状等）与林带抗风能力的关系．     

双肢墙连续化位移法分析水平荷载作用

本文将连梁简化为连续肢片,并考虑变形由剪切效应和弯曲效应两部分组成。其中,弯曲效应又分为服从平截面假设的纯弯曲和由连梁剪切弯曲而引起的翘曲;而剪切效应仅考虑墙肢各层段的局部剪切弯曲,不包含连梁的剪切弯曲。同时,考虑连梁的反弯点出现在中点。按此,用最小势能原理导出了受侧向水平荷载作用下双肢墙的连续化位移法控制微分方程。本文假设翘曲位移函数按各墙肢的形心坐标在各自墙肢截面上均布,而保持墙肢轴力与其静面矩成比例的关系。该控制微分方程求解简便。算出过孔口中心横截面上的正应力后,就可按平衡关系算出各杆的剪力。本法对双肢墙有很好的精度。     

一种速生材榫接合节点增强方法

提出了一种基于硬木镶嵌的速生材榫接合节点增强方法。以速生杨木椭圆榫接合的T型构件为例,在杨木横向构件榫孔处嵌入材质较硬的榉木,并通过榉木椭圆插入榫将其与杨木竖向构件接合。首先,通过创新的测量方式对榉木在杨木横向构件中镶嵌的最佳配合参量进行了研究;然后,对榉木椭圆插入榫与杨木竖向构件接合的最佳配合参量进行了研究;最后,保持榫接合构件尺寸不变,采用最佳配合参量进行组装,探讨了榉木以不同纹理方向镶嵌时对椭圆榫接合节点抗拔力的影响,并将其与未经镶嵌的杨木整体式椭圆榫接合T型构件以及榉木整体式椭圆榫接合T型构件进行了对比分析。实验得出:榉木整体式椭圆榫接合(Ⅳ型节点)抗拔力为5 027 n,榉木顺纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅲ型节点)抗拔力为4 242 n,榉木横纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅱ型节点)抗拔力为3 775 n,杨木整体式椭圆榫接合(Ⅰ型节点)抗拔力为3 123 n,也就是抗拔力Ⅳ型节点>Ⅲ型节点>Ⅱ型节点>Ⅰ型节点。由实验结果可以得出如下结论:Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅱ型节点提高了约12.4%,说明榉木镶嵌的纹理方向对节点强度有明显影响,且顺纹进行镶嵌效果更佳;Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅰ型节点提高了约35.8%(约为1 119 n),说明在速生材榫接合构件中以顺纹方向嵌入硬质木材可以大幅增加节点抗拔力,进而为速生材直接应用于实木榫接合家具中提供了新方法。