- 尹振;李铭晖;崔振宇;
为考察热致相分离(TIPS)降温过程中非溶剂致相转化(NIPS)的作用及水溶性非稀释剂对中空纤维膜微结构的影响,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,加入不同比例水溶性非稀释剂聚乙二醇(PEG400),利用TIPS与NIPS的耦合来制备中空纤维膜。利用热台偏光显微镜和差示扫描量热仪对铸膜液的成膜过程进行分析,通过扫描电子显微镜对膜微结构进行表征,并对中空纤维膜进行性能测试。结果表明:当稀释剂/PEG400质量比为10/9时,NIPS对膜微结构有较强的致孔作用,膜外表面出现了大量微孔,水通量达到最大值352 L/(m2·h),碳素墨水截留率接近100%,断裂应力为6.6 MPa。
2019年05期 v.38;No.188 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K] [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 尹振;李铭晖;崔振宇;
为考察热致相分离(TIPS)降温过程中非溶剂致相转化(NIPS)的作用及水溶性非稀释剂对中空纤维膜微结构的影响,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,加入不同比例水溶性非稀释剂聚乙二醇(PEG400),利用TIPS与NIPS的耦合来制备中空纤维膜。利用热台偏光显微镜和差示扫描量热仪对铸膜液的成膜过程进行分析,通过扫描电子显微镜对膜微结构进行表征,并对中空纤维膜进行性能测试。结果表明:当稀释剂/PEG400质量比为10/9时,NIPS对膜微结构有较强的致孔作用,膜外表面出现了大量微孔,水通量达到最大值352 L/(m2·h),碳素墨水截留率接近100%,断裂应力为6.6 MPa。
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在生物质转化为5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程中,为了高效率合成5-HMF以及消除原位水解,提出以磺化聚苯硫醚(SPPS)无纺布作为催化剂催化果糖合成5-HMF,考察反应温度、反应时间、磺化聚苯硫醚形态及不同磺化度等因素对产率的影响。结果表明:即使在较温和的催化环境下,催化剂SPPS无纺布也具有较高的反应催化活性,而且在催化反应过程中5-HMF没有发生水解;在90℃、130 min时,以磺化度为14.7%的SPPS无纺布作为催化剂催化果糖合成5-HMF的产率高达100%,即使提高反应温度、延长反应时间,5-HMF的产率也没有下降;SPPS无纺布重复使用6次后活性无明显降低,5-HMF的产率仍然可以达到98.40%。
2019年05期 v.38;No.188 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李振环;伊秋婷;
在生物质转化为5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程中,为了高效率合成5-HMF以及消除原位水解,提出以磺化聚苯硫醚(SPPS)无纺布作为催化剂催化果糖合成5-HMF,考察反应温度、反应时间、磺化聚苯硫醚形态及不同磺化度等因素对产率的影响。结果表明:即使在较温和的催化环境下,催化剂SPPS无纺布也具有较高的反应催化活性,而且在催化反应过程中5-HMF没有发生水解;在90℃、130 min时,以磺化度为14.7%的SPPS无纺布作为催化剂催化果糖合成5-HMF的产率高达100%,即使提高反应温度、延长反应时间,5-HMF的产率也没有下降;SPPS无纺布重复使用6次后活性无明显降低,5-HMF的产率仍然可以达到98.40%。
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为提高氯化铁混凝剂的混凝性能并减少膜污染,以四氧化三铁为磁种,利用剩磁对氯化铁混凝剂聚合态进行调控,并进行混凝-膜过滤实验,分析磁化干预对混凝剂形态分布和处理效果的影响。结果表明:在0.2 T的磁干预强度下磁化之后的磁种悬浊液存在剩磁,磁化3 min时,剩磁达到最大;水解过程中Fea逐渐转化为Fec,而通过外磁场干预,一定程度上抑制了混凝剂由低聚态向高聚态的转化,且剩磁越大,低聚态含量越多,被磁化3 min的磁种影响后70 mg/L的氯化铁溶液中Fea+b约占总铁含量的26.3%,比不磁化和磁化9 min时分别高出了8.2%和5.7%;在混凝-膜过滤过程中,磁化3 min时絮体尺寸最大,约为750μm,膜通量为105 L/(m2·h),远大于直接过滤的膜通量45 L/(m2·h),膜通量下降最慢,反洗之后膜通量恢复到90%以上,恢复程度最佳。。
2019年05期 v.38;No.188 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K] [下载次数：97 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 贾辉;郝胜男;李娟;温海涛;陶正源;王捷;
为提高氯化铁混凝剂的混凝性能并减少膜污染,以四氧化三铁为磁种,利用剩磁对氯化铁混凝剂聚合态进行调控,并进行混凝-膜过滤实验,分析磁化干预对混凝剂形态分布和处理效果的影响。结果表明:在0.2 T的磁干预强度下磁化之后的磁种悬浊液存在剩磁,磁化3 min时,剩磁达到最大;水解过程中Fea逐渐转化为Fec,而通过外磁场干预,一定程度上抑制了混凝剂由低聚态向高聚态的转化,且剩磁越大,低聚态含量越多,被磁化3 min的磁种影响后70 mg/L的氯化铁溶液中Fea+b约占总铁含量的26.3%,比不磁化和磁化9 min时分别高出了8.2%和5.7%;在混凝-膜过滤过程中,磁化3 min时絮体尺寸最大,约为750μm,膜通量为105 L/(m2·h),远大于直接过滤的膜通量45 L/(m2·h),膜通量下降最慢,反洗之后膜通量恢复到90%以上,恢复程度最佳。。
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为预测复合材料导势系数,基于热阻网格法的求解思想,建立正交三向结构石英纤维增强复合材料在经纱、纬纱、Z向纱方向上的等效热传导系数预测模型;通过树脂传递模塑(RTM)工艺,设计并制备了不同工艺参数(纱线细度、经纬纱密度和纤维体积含量)的正交三向石英纤维增强环氧树脂复合材料,采用热常数分析仪以瞬态热源法对复合材料在3个方向上的导热系数进行测试,对本文预测模型进行验证。结果表明:与实测值相比,经纱、纬纱、Z向纱3个方向上的导热系数预测值平均误差分别为5.59%、7.81%和4.21%,均在10%以下,说明该模型的预测精度符合要求,可用于正交三向石英纤维增强复合材料的导热系数预报。
2019年05期 v.38;No.188 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 682K] [下载次数：390 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 李嘉禄;高涵;焦亚男;
为预测复合材料导势系数,基于热阻网格法的求解思想,建立正交三向结构石英纤维增强复合材料在经纱、纬纱、Z向纱方向上的等效热传导系数预测模型;通过树脂传递模塑(RTM)工艺,设计并制备了不同工艺参数(纱线细度、经纬纱密度和纤维体积含量)的正交三向石英纤维增强环氧树脂复合材料,采用热常数分析仪以瞬态热源法对复合材料在3个方向上的导热系数进行测试,对本文预测模型进行验证。结果表明:与实测值相比,经纱、纬纱、Z向纱3个方向上的导热系数预测值平均误差分别为5.59%、7.81%和4.21%,均在10%以下,说明该模型的预测精度符合要求,可用于正交三向石英纤维增强复合材料的导热系数预报。
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为研究局部非连续复合材料的力学性能,通过设计短纤维的分布情况,运用超薄、超窄振动刀片式裁床制备不同切断宽度、不同切断间距的局部非连续预浸料,测试连续和非连续纤维预浸料的铺覆悬垂性,研究局部非连续复合材料的拉伸性能和弯曲性能。结果表明:采用局部非连续预浸料铺覆球形模具时无褶皱翘曲现象,且局部非连续预浸料的悬垂性优于连续预浸料;与连续复合材料相比,本实验所设计的局部非连续复合材料的力学性能保持较好的水平,拉伸强度和弯曲强度保持率都在64%以上,拉伸模量几乎保持不变,弯曲模量有所降低,保持率在81%以上。
2019年05期 v.38;No.188 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 3534K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张国利;王伟伟;马欢;史晓平;王志鹏;
为研究局部非连续复合材料的力学性能,通过设计短纤维的分布情况,运用超薄、超窄振动刀片式裁床制备不同切断宽度、不同切断间距的局部非连续预浸料,测试连续和非连续纤维预浸料的铺覆悬垂性,研究局部非连续复合材料的拉伸性能和弯曲性能。结果表明:采用局部非连续预浸料铺覆球形模具时无褶皱翘曲现象,且局部非连续预浸料的悬垂性优于连续预浸料;与连续复合材料相比,本实验所设计的局部非连续复合材料的力学性能保持较好的水平,拉伸强度和弯曲强度保持率都在64%以上,拉伸模量几乎保持不变,弯曲模量有所降低,保持率在81%以上。
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- 严峰;赵娟;张自新;王明霞;陈晓雯;
为研究不同阳离子聚合物对5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉(TPPS)在水溶液中的自组装行为的诱导作用,采用质量分数为3%的季铵化壳聚糖、聚环氧氯丙烷-胺阳离子聚合物诱导TPPS的自组装行为,并通过紫外可见(UV-vis)光谱对其进行表征。结果表明:在季铵化壳聚糖诱导下,TPPS在溶液pH低于4时自组装形成J-型聚集体,pH高于4时以去质子化单体形式存在;在聚环氧氯丙烷-胺阳离子聚合物诱导下,TPPS在溶液pH低于3时自组装形成J-型聚集体,高于3时自组装转化为H-型聚集体;无阳离子聚合物诱导时,TPPS仅在pH为1时的高酸性条件下才自组装为J-型聚集体;电中性聚合物聚乙烯醇对TPPS分子自组装无明显影响;阳离子聚合物诱导下的TPPS分子自组装不受TPPS浓度的影响。
2019年05期 v.38;No.188 33-38+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 严峰;赵娟;张自新;王明霞;陈晓雯;
为研究不同阳离子聚合物对5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉(TPPS)在水溶液中的自组装行为的诱导作用,采用质量分数为3%的季铵化壳聚糖、聚环氧氯丙烷-胺阳离子聚合物诱导TPPS的自组装行为,并通过紫外可见(UV-vis)光谱对其进行表征。结果表明:在季铵化壳聚糖诱导下,TPPS在溶液pH低于4时自组装形成J-型聚集体,pH高于4时以去质子化单体形式存在;在聚环氧氯丙烷-胺阳离子聚合物诱导下,TPPS在溶液pH低于3时自组装形成J-型聚集体,高于3时自组装转化为H-型聚集体;无阳离子聚合物诱导时,TPPS仅在pH为1时的高酸性条件下才自组装为J-型聚集体;电中性聚合物聚乙烯醇对TPPS分子自组装无明显影响;阳离子聚合物诱导下的TPPS分子自组装不受TPPS浓度的影响。
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为提高锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)的容量和倍率性能,以酒石酸为碳源、尿素为氮源,用溶胶凝胶法制备氮掺杂碳包覆硅酸亚铁锂复合材料(NCLFS),通过元素分析、XRD、SEM、拉曼光谱、XPS、恒电流充放电测试和交流阻抗谱等方法对样品的结构及电化学性能进行表征。结果表明:NCLFS复合材料由平均粒径为23 nm的Li2FeSiO4纳米晶组成,较小的粒径能够缩短锂离子扩散路径,提高锂离子的迁移速率;N的引入,提高了NCLFS材料的电导率;与无尿素掺杂的CLFS材料相比,NCLFS复合材料表现出了更高的比容量、优异的倍率性能和循环稳定性,0.2 C放电倍率下,放电比容量高达223.2 mA·h/g(相当于1.34Li+),循环100周后仍能保持192.9 mA·h/g。
2019年05期 v.38;No.188 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K] [下载次数：365 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵永男;吴倩倩;高海燕;王宇萌;张李安妮;
为提高锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)的容量和倍率性能,以酒石酸为碳源、尿素为氮源,用溶胶凝胶法制备氮掺杂碳包覆硅酸亚铁锂复合材料(NCLFS),通过元素分析、XRD、SEM、拉曼光谱、XPS、恒电流充放电测试和交流阻抗谱等方法对样品的结构及电化学性能进行表征。结果表明:NCLFS复合材料由平均粒径为23 nm的Li2FeSiO4纳米晶组成,较小的粒径能够缩短锂离子扩散路径,提高锂离子的迁移速率;N的引入,提高了NCLFS材料的电导率;与无尿素掺杂的CLFS材料相比,NCLFS复合材料表现出了更高的比容量、优异的倍率性能和循环稳定性,0.2 C放电倍率下,放电比容量高达223.2 mA·h/g(相当于1.34Li+),循环100周后仍能保持192.9 mA·h/g。
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为提高TiO_2光催化剂的可见光利用率及光催化效率,以TiO_2粉体和氧化石墨为原料,氢氧化钠水溶液为溶剂,通过简单的水热法一步制备还原氧化石墨烯复合TiO_2纳米管(rGO/TiO_2NT)光催化材料.通过TEM、XRD及UV-vis等手段表征所得产物的形貌、结构和光学特性,通过紫外光下甲基橙水溶液的光降解率来评价其光催化活性,考察还原氧化石墨烯复合量及焙烧温度对合成催化剂光催化性能的影响.结果表明:TiO_2纳米管与还原氧化石墨烯之间复合紧密,当r GO质量分数为2.0%、样品经300℃焙烧后,rGO/TiO_2NT的光催化活性达到最佳,紫外光照射10 min时甲基橙100%完全降解.这是由于经还原氧化石墨烯复合后,TiO_2导带上的电子转移至石墨烯表面,实现了光生电子和空穴对的有效分离,进而提高了光催化效率.
2019年05期 v.38;No.188 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K] [下载次数：709 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 安会琴;李敏;王慧珍;王炜;黄静媛;
为提高TiO_2光催化剂的可见光利用率及光催化效率,以TiO_2粉体和氧化石墨为原料,氢氧化钠水溶液为溶剂,通过简单的水热法一步制备还原氧化石墨烯复合TiO_2纳米管(rGO/TiO_2NT)光催化材料.通过TEM、XRD及UV-vis等手段表征所得产物的形貌、结构和光学特性,通过紫外光下甲基橙水溶液的光降解率来评价其光催化活性,考察还原氧化石墨烯复合量及焙烧温度对合成催化剂光催化性能的影响.结果表明:TiO_2纳米管与还原氧化石墨烯之间复合紧密,当r GO质量分数为2.0%、样品经300℃焙烧后,rGO/TiO_2NT的光催化活性达到最佳,紫外光照射10 min时甲基橙100%完全降解.这是由于经还原氧化石墨烯复合后,TiO_2导带上的电子转移至石墨烯表面,实现了光生电子和空穴对的有效分离,进而提高了光催化效率.
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为了改善城市生活垃圾经填埋处理产生的渗滤液污染问题,以某生活垃圾卫生填埋场采集的土样作为菌源,筛选出适于降解垃圾渗滤液的优势菌株,采用Plackett-Burman实验设计法筛选出影响菌株降解垃圾渗滤液的主要因素,在此基础上运用最陡坡实验法接近最大响应值区域,通过响应面法求取最优降解条件。结果标明:经分子生物学鉴定,适于降解本文垃圾渗滤液的优势菌株为镰刀菌(Fusarium chlamydosporum),命名为菌株Fusarium chlamydosporum TJPU02;影响菌株降解垃圾渗滤液的3个主要因素为蛋白胨质量浓度、接种量和葡萄糖质量浓度;最优降解条件为蛋白胨4.3 mg/mL、接种量6.44%、葡萄糖9.2 mg/mL,此条件下COD降解率理论预测值为85.95%,实验值为85.76%,二者基本吻合,说明所筛选的优势菌株Fusarium chlamydosporum TJPU02对垃圾渗滤液具有显著降解效果,存在广阔应用前景。
2019年05期 v.38;No.188 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] [下载次数：278 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 贺晓凌;赵丹瑜;张佩莲;向雪艳;李卓轩;魏东盛;
为了改善城市生活垃圾经填埋处理产生的渗滤液污染问题,以某生活垃圾卫生填埋场采集的土样作为菌源,筛选出适于降解垃圾渗滤液的优势菌株,采用Plackett-Burman实验设计法筛选出影响菌株降解垃圾渗滤液的主要因素,在此基础上运用最陡坡实验法接近最大响应值区域,通过响应面法求取最优降解条件。结果标明:经分子生物学鉴定,适于降解本文垃圾渗滤液的优势菌株为镰刀菌(Fusarium chlamydosporum),命名为菌株Fusarium chlamydosporum TJPU02;影响菌株降解垃圾渗滤液的3个主要因素为蛋白胨质量浓度、接种量和葡萄糖质量浓度;最优降解条件为蛋白胨4.3 mg/mL、接种量6.44%、葡萄糖9.2 mg/mL,此条件下COD降解率理论预测值为85.95%,实验值为85.76%,二者基本吻合,说明所筛选的优势菌株Fusarium chlamydosporum TJPU02对垃圾渗滤液具有显著降解效果,存在广阔应用前景。
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- 成怡;佟晓宇;朱伟康;
为实现轮式机器人的自主导航和自主控制,针对传统视觉导航技术中ORB算法的特征点分布均匀程度较低、算法耗时较长的缺点,提出一种改进ORB算法:构建尺度空间金字塔对每层图像进行网格划分,增加空间尺度信息;设置感兴趣区域,采用改进FAST角点提取方法提取特征点;引入非极大值抑制方法,抑制低阈值特征点的输出;基于区域图像特征点分布的方差数值评价待检测图像中特征点分布的均匀程度。实验结果表明:使用改进ORB算法提取到的特征点分布均匀程度较高,匹配效果较好,特征点重叠现象降低,算法耗时较短;当特征点期望数值为3 000时,图像中特征点分布的均匀程度提高71.13%,耗时降低比率为69.52%,说明该算法可以更好地应用于轮式机器人执行视觉导航算法。
2019年05期 v.38;No.188 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K] [下载次数：373 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 成怡;佟晓宇;朱伟康;
为实现轮式机器人的自主导航和自主控制,针对传统视觉导航技术中ORB算法的特征点分布均匀程度较低、算法耗时较长的缺点,提出一种改进ORB算法:构建尺度空间金字塔对每层图像进行网格划分,增加空间尺度信息;设置感兴趣区域,采用改进FAST角点提取方法提取特征点;引入非极大值抑制方法,抑制低阈值特征点的输出;基于区域图像特征点分布的方差数值评价待检测图像中特征点分布的均匀程度。实验结果表明:使用改进ORB算法提取到的特征点分布均匀程度较高,匹配效果较好,特征点重叠现象降低,算法耗时较短;当特征点期望数值为3 000时,图像中特征点分布的均匀程度提高71.13%,耗时降低比率为69.52%,说明该算法可以更好地应用于轮式机器人执行视觉导航算法。
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为提高毫米波雷达与摄像机联合标定的标定精度并缩短标定时间,提出了一种基于神经网络的毫米波雷达与摄像机的联合标定方法,利用神经网络的非线性映射能力直接建立毫米波雷达坐标系下的目标与其在图像像素坐标系下的映射关系;采用测试样本对所建立的神经网络进行泛化能力评估,并与传统的联合标定方法进行对比。结果表明:与传统标定方法相比,该方法操作简单,标定精度高且标定时间短,在验证集上的总体平均标定误差为0.160 89像素,时间为100 s,重投影后在X、Y方向上的图像残差方差分别为0.001 8、0.002 1,表明该方法具有很好的稳定性。
2019年05期 v.38;No.188 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K] [下载次数：717 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 牛萍娟;刘雷;
为提高毫米波雷达与摄像机联合标定的标定精度并缩短标定时间,提出了一种基于神经网络的毫米波雷达与摄像机的联合标定方法,利用神经网络的非线性映射能力直接建立毫米波雷达坐标系下的目标与其在图像像素坐标系下的映射关系;采用测试样本对所建立的神经网络进行泛化能力评估,并与传统的联合标定方法进行对比。结果表明:与传统标定方法相比,该方法操作简单,标定精度高且标定时间短,在验证集上的总体平均标定误差为0.160 89像素,时间为100 s,重投影后在X、Y方向上的图像残差方差分别为0.001 8、0.002 1,表明该方法具有很好的稳定性。
2019年05期 v.38;No.188 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K] [下载次数：717 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 苗长云;杨育坤;厉振宇;
为解决带式输送机煤流量难以实时准确检测的问题,为带式输送机监控系统提出一种基于激光测距原理的煤流量检测方案。利用C#语言编写监控系统中的上位机软件,采用TCP/IP协议实现激光测距仪与上位机的通信;利用激光测距仪采集输送带表面和煤流的横向轮廓点云数据,将点云数据通过以太网传输给带式输送机监控系统;由上位机对点云数据进行处理,采用扇形面积积分方法计算输送带上煤的横向轮廓面积,并结合煤的密度和输送带运行速度计算煤流量,实现输送带上煤流量的实时检测。并搭建实验平台对该检测方法进行验证。结果表明:该系统能够准确检测带式输送机的煤流量,检测精度达到95%以上、具有实时性强,准确性、可靠性和安全性高等优点,在煤炭、矿山、港口、电力等领域具有广泛应用前景。
2019年05期 v.38;No.188 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 875K] [下载次数：514 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：0 ] - 苗长云;杨育坤;厉振宇;
为解决带式输送机煤流量难以实时准确检测的问题,为带式输送机监控系统提出一种基于激光测距原理的煤流量检测方案。利用C#语言编写监控系统中的上位机软件,采用TCP/IP协议实现激光测距仪与上位机的通信;利用激光测距仪采集输送带表面和煤流的横向轮廓点云数据,将点云数据通过以太网传输给带式输送机监控系统;由上位机对点云数据进行处理,采用扇形面积积分方法计算输送带上煤的横向轮廓面积,并结合煤的密度和输送带运行速度计算煤流量,实现输送带上煤流量的实时检测。并搭建实验平台对该检测方法进行验证。结果表明:该系统能够准确检测带式输送机的煤流量,检测精度达到95%以上、具有实时性强,准确性、可靠性和安全性高等优点,在煤炭、矿山、港口、电力等领域具有广泛应用前景。
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- 冯志友;许文斌;智德;康荣杰;陈丽莎;
为解决传统机器人柔顺关节存在的振动及控制精度低的问题,利用流体节流原理设计了一个新型变阻尼柔顺驱动关节,以便调节运动过程中系统的动态性能,实现振动抑制。该驱动关节在传统柔顺驱动器的基础上,并联设置一个粘滞阻尼可调模块;通过曲柄滑块机构遮挡液压节流孔的通流面积,从而改变关节系统输入端与输出端之间的阻尼系数;推导变阻尼模块和完整驱动关节的数学模型,给出变阻尼柔顺关节的控制器结构,并进行仿真和实验验证。结果表明:该机器人变阻尼柔顺驱动关节能够在不降低响应速度的情况下减少振动,当取合理阻尼值时关节可在0.5 s内达到稳定值,且响应超调量减少50%以上。
2019年05期 v.38;No.188 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K] [下载次数：412 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 冯志友;许文斌;智德;康荣杰;陈丽莎;
为解决传统机器人柔顺关节存在的振动及控制精度低的问题,利用流体节流原理设计了一个新型变阻尼柔顺驱动关节,以便调节运动过程中系统的动态性能,实现振动抑制。该驱动关节在传统柔顺驱动器的基础上,并联设置一个粘滞阻尼可调模块;通过曲柄滑块机构遮挡液压节流孔的通流面积,从而改变关节系统输入端与输出端之间的阻尼系数;推导变阻尼模块和完整驱动关节的数学模型,给出变阻尼柔顺关节的控制器结构,并进行仿真和实验验证。结果表明:该机器人变阻尼柔顺驱动关节能够在不降低响应速度的情况下减少振动,当取合理阻尼值时关节可在0.5 s内达到稳定值,且响应超调量减少50%以上。
2019年05期 v.38;No.188 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K] [下载次数：412 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 金国光;张旭阳;李博;
为全面分析机构参数对运动学特性的影响,首先利用对偶四元数法建立空间四连杆的运动学模型,根据运动学结果推导空间连杆输出摆角幅度和机构夹角θ之间的关系,并用几何法对其进行验证;根据运动学模型只含2个机构参数的特点,结合工艺要求,用Matlab绘制三维图,研究机构参数对引纬机构整体运动输出的影响。结果表明:空间连杆输出摆角幅度是机构夹角θ的2倍;夹角θ和引纬机构的剑头行程为线性关系;改变机构夹角θ和β使整体加速度减小的同时会使交接纬纱处加速度增大,且β=80°时的加速度变化比β=100°时大了近28.57%。
2019年05期 v.38;No.188 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 金国光;张旭阳;李博;
为全面分析机构参数对运动学特性的影响,首先利用对偶四元数法建立空间四连杆的运动学模型,根据运动学结果推导空间连杆输出摆角幅度和机构夹角θ之间的关系,并用几何法对其进行验证;根据运动学模型只含2个机构参数的特点,结合工艺要求,用Matlab绘制三维图,研究机构参数对引纬机构整体运动输出的影响。结果表明:空间连杆输出摆角幅度是机构夹角θ的2倍;夹角θ和引纬机构的剑头行程为线性关系;改变机构夹角θ和β使整体加速度减小的同时会使交接纬纱处加速度增大,且β=80°时的加速度变化比β=100°时大了近28.57%。
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