新型双足攀爬机器人夹持器模块的改型设计

文章详细设计和分析了一种应用于新型双足攀爬机器人Climbot的夹持器及其改型设计成果。由于原有夹持器存在诸多缺陷,例如结构复杂、可靠性低、加工工序复杂、制造成本高昂等。同时夹持器所属攀爬机器人的远景目标则是大规模推广应用,因此,设计制造一种结构简单、稳定可靠且成本低廉的夹持器成为当下的一个重要任务。针对这个现实需求,我们对原有夹持器进行了多次试验和深入分析,找出其中的不足,并对存在的问题提出多种解决方案。我们设计出一款新式夹持器,该夹持器结构简单,加工方便,而且部分关键零部件实现了标准化,成本得到了进一步降低。同时,在减轻夹持器重量的同时,通过结构的优化和材料选择,保证了夹持器应有的结构强度和刚度,满足设计要求。     

机器人强力夹持器改进设计

文章阐述了机器人的发展历程和机器人夹持器的现状,通过对各种常用机械手夹持器的机构部分和驱动部分的了解和分析,设计出能实现五点接触夹持的机器人夹持器,该机构通过一个电机的转动提供两个直线方向的驱动力来实现夹持器夹持机构的夹持和打开运动。这个设计的优点是只需要一个电机来驱动多个机构运动,从而可以简化机构,而且它是采用五点包裹夹持的形式对物体进行强力抓取,所以可以把物体抓的更牢固。这个设计的应用范围是直径在80mm到150mm的圆柱型物体。     

自锁式茶梗夹持器设计

为实现梗叶分离过程中茶鲜叶的整列夹持,设计了一种由曲柄滑块机构和RRR杆组构成的自锁式夹持器。理论分析表明,当机构参数选取不当时,可能产生夹爪回缩现象,不利于小直径物体的夹持,通过限制回缩高度可避免这一问题。通过机构分析,建立了夹持器各参数之间的依赖关系,在此基础上给出了夹持器关键参数的确定方法,将问题转变为一个超越方程组并用粒子群算法加以求解。试验结果表明,采用该方法设计的夹持器能较好地实现夹紧自锁的功能,且茶梗的夹持长度在5~15 mm之间较为适宜。     

挤奶机奶泵电机的改型设计

随着畜牧业生产的发展 ,不少奶牛场使用从国外引进的挤奶设备 ,由于电网电压的波动或其它方面的原因 ,奶泵用电动机时常损坏 ,用国产电动机代替 ,往往使用不久又损坏 ,有的奶牛场采用容量较大的电动机来代替 ,这样电动机的运行性能变坏 ,造成“大马拉小车”的现象。这主要原因是挤奶机工作时需要负压 ,奶泵要将牛奶从集乳瓶抽到冷却罐中 ,电动机的起动转矩要大 ,而电动机又是频繁起动 ,若电动机的起动转矩较小 ,起动时间长 ,这样会引起电动机过热 ,若电网电压过低 ,则电动机的起动转矩与电压的平方成正比 ,电动机的起动时间更长 ,电动机更容…     

观音寺电站水轮机转轮改型设计的经验

介绍ＨＬ７０２转轮在观音寺电站的使用情况，针对观音寺电站设计出替代转轮，新转轮在观音寺水电站２号水轮机上实际应用结果表明，在电站工况不变和未采取其他措施情况下，新转轮使原机组功率增容相对幅值达１６．１３％。新转轮完全可替代老的ＨＬ７０２型号水轮机转轮。     

一种新型攀爬机器人的设计与性能分析

针对杆状建筑的换装和清洗等问题,根据冗余理论设计了一种新型攀爬机器人,采用了气缸夹持机构和凸轮机构作为攀爬机器人。研究了攀爬机器人在攀爬过程中的步态,并对夹持机构进行了D-H参数运动学正向求解,分析了夹持机构的运动位移方程。利用ADAMS对机器人攀爬过程进行仿真,分析了攀爬过程中的上下夹持机构位移、速度和夹紧力的变化情况。仿真结果表明,攀爬机器人可以按照预设步态平稳地完成运动,速度最大为9.5 mm/s,夹持机构的夹紧力有一定的波动,但对机器人的攀爬稳定性影响较小,该夹持机构爪部可偏转,对锥状柱体的抓取也有一定的适应能力。     

尾水管的改型设计与CFD分析

结合伊朗塔里干电站项目，将普通尾水管改型设计成窄高型尾水管。根据不同的来流条件，分别计算了三种工况，并通过CFD分析比较得出：虽然窄高型尾水管比普通尾水管回能系数略小，即效率略小，但窄高型尾水管内的涡带比普通尾水管小，表明尾水管中的压力脉动小，其运行的稳定性好，窄高型尾水管可以代替普通尾水管。     

矶头水电站水轮机改型的探讨

针对矶头水电站出力不足的主要原因──电站工作水头达不到水轮机设计水头和水轮机效率低，提出了只用新型转轮更换原有转轮，从而提高效率、流量和出力的技术改造措施，并就采用ＨＬＤ７５新型转轮的技术改造方案进行了探讨。     

无过载超低比转速离心泵改型设计

分析了超低比转速离心泵效率偏低、扬程曲线易出现驼峰以及轴功率易过载的原因,认为超低比转速离心泵水力设计参数选取不合理是造成泵水力性能下降的主要原因。探讨了超低比转速离心泵提高水力性能的方法和措施,从改进离心泵水力设计参数和过流部件的匹配关系入手,解决了小流量工作不稳定,效率较低,扬程曲线产生驼峰;大流量时轴功率易过载等问题。最后对XCM158型离心泵进行了改型设计,实验结果表明改型后泵的最高效率达到了23%,效率有明显的提高;最大扬程达到了32 m,大流量工况下扬程曲线急剧下降;在大流量工况下轴功率曲线出现最大值,完全满足超低比转速离心泵无过载性能要求。表明利用改型设计可以提高泵的水力性能。     

基于Fluent的无过载离心泵改型设计

针对无过载离心泵在性能方面的不足,提出了采用加大流量法和堵塞流道法相结合的无过载离心泵设计方法.并根据这一设计理念,在利用商业软件Fluent对离心泵进行性能预测的基础上,对IS5032160型无过载离心泵进行了3次改型尝试.预测结果表明:采用这一设计方法,可以有效地增加无过载离心泵的扬程、提高效率,改善无过载离心泵的性能.可为低比数离心泵的优化设计提供参考.     

清洗机器人过流部件流动分析与优化设计

对清洗机器人原有过流系统进行了分析,针对其效率低、成本高等缺点,重新设计了叶轮和出水盒.采用SIMPLE算法及标准k-ε湍流模型,把清洗机器人过流系统作为一个整体,对不同优化方案下的流场进行了数值计算.在出水盒不同位置安置挡水块进行优化的方案下,讨论了功率消耗、湍动能和效率等参数的变化.试验结果表明,新设计的流线型叶轮与新出水盒配合使用后,过流系统内部流动稳定,效率高,明显地减少了清洗机器人的功率消耗,降低了电机的转速,降低了清洗机器人的生产成本,延长了清洗机器人的寿命.