燕山大学极端条件下机械结构和材料科学国防重点学科实验室
- 作品数：15 被引量：34H指数：5
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- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生机械工程轻工技术与工程更多>>
- 一种用于鲤鱼机器人的光刺激装置及光控实验方法被引量：6
- 2018年
- 为解决水生动物机器人因植入脑电极而产生的脑组织损伤、出血、感染和水肿等问题,本文提出了一种用于鲤鱼机器人的光刺激装置及光控实验方法。该装置是根据鲤鱼颅骨形状用万能板切割而成"王"字型结构,可为光刺激源提供A、B、C三组搭载桥平台,每组搭载桥两端各焊接一个跳线板,将发光二极管(LED)作为光刺激源插入跳线板中,将跳线板所有负极通过导线连接到控制台,LED灯根据波长需要可以更换,还可选择多种组合光刺激方式。将该装置搭载于鲤鱼头部,将鲤鱼机器人置于水迷宫中,观察应用光控方法在暗光下控制鲤鱼机器人(n=10)前进及转向等运动。结果显示,三组红光光控实验成功率在53%~87%,三组蓝光光控实验成功率在50%~80%。研究表明该装置与方法具有可行性。
- 彭勇韩晓晓王婷婷刘洋闫艳红赵洋王爱迪苏佩华张凡
- 关键词：生物控制
- 机织物三维仿真中组织模块化快速构建被引量：2
- 2014年
- 在机织物三维仿真中,为快速实现各种组织织物的参数化仿真,根据纱线的交织特点,提出一种将经、纬纱分别划分为8个组元的模块化构建织物组织的方法。通过建立经纱和纬纱的组元矩阵来实现织物组织的构建。采用"0"和"1"组合唯一表示经纱和纬纱组元。通过对织物组织矩阵(布尔矩阵)进行行向"⊕"运算和取反后进行列向"⊕"运算,分别建立布尔矩阵与经、纬纱组元矩阵之间的映射关系。采用MatLab软件设计参数输入界面、编程并仿真。结果表明:这种方法可以快速构建机织物组织,并实现机织物在不同三维模型下的参数化仿真。
- 谷大鹏杨育林齐效文陈素文
- 关键词：机织物布尔矩阵三维仿真MATLAB
- 梯度M_7C_3增强铁基堆焊涂层显微结构与耐磨性研究被引量：3
- 2018年
- 采用电弧堆焊工艺在Q235钢板表面制备了不同成分的M_7C_3增强铁基堆焊涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对M7C3增强铁基堆焊涂层的物相和微观结构进行表征,并通过"绝热法"和定量金相方法对堆焊涂层中组成相进行定量统计。采用显微硬度计和纳米压痕仪对堆焊涂层的硬度梯度和微观硬度进行测试,采用自制磨粒磨损试验机和冲蚀磨损试验机对堆焊涂层的耐磨性进行评价。结果表明,M7C3增强铁基堆焊涂层显微组织主要由初生(Cr,Fe)7C3碳化物和共晶(Cr,Fe)_7C_3/γ-Fe+α-Fe基体组成。随堆焊涂层中碳含量上升,初生碳化物尺寸增大、体积占比增加、稀释区厚度降低。与此同时,堆焊涂层抵抗低应力磨粒磨损的耐磨性逐渐增强,抵抗高应力冲蚀磨损的耐磨性逐渐变差。碳化物分布及其与基体的匹配是决定涂层耐磨性的重要因素。涂层中六棱棒状结构的初生(Cr,Fe)7C3碳化物硬度为21.4±0.3GPa,而断续网状结构的共晶(Cr,Fe)_7C_3碳化物硬度为18.8±0.3 GPa。
- 俞进辉张一帆魏博刘文英齐效文周野飞
- 关键词：涂层耐磨性显微结构
- 具有四角平台的3-RPC机构的动力学性能指标分析
- 2010年
- 利用位置反解分析3-RPC并联机构的空间位形,然后利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵,采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度的仿真曲线,验证了影响系数矩阵的正确性。对全新的3-RPC3自由度并联机构进行速度、加速度指标分析,给出两项指标的性能图谱。改变机构尺寸,搜索3-RPC并联机构在不同机构尺寸下的工作空间,在可达工作空间内讨论机构尺寸变化对机构性能的影响,重点讨论Jacobian矩阵和Hessian矩阵对机构加速度性能的影响程度。最后利用Opengl软件对机构进行模型仿真。
- 王键闻岳扩明郭希娟杜雄杨育林
- 自动倾斜器不旋转环操纵机构等效并联机构尺寸优化分析被引量：9
- 2010年
- 对直升机自动倾斜器不旋转环操纵机构的等效并联机构——1-RRS-3-SPS-1-PS机构进行机构位形分析,利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵,采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度仿真曲线,验证了影响系数矩阵的正确性。同时利用速度、加速度和惯性力等全域性能指标,在同时考虑到机构杆件的尺寸、质量等因素情况下,分析1-RRS-3-SPS-1-PS机构的动力学性能,绘出上述指标的性能图谱,得到该杆件尺寸和动力学性能的关系变化趋势,同时也得到了所讨论的机构范围内性能较好的机构尺寸。利用Matlab软件对机构进行实体仿真,验证了速度、加速度和惯性力全域性能指标理论的正确性和可行性。
- 杨育林樊少帅杜雄郭希娟
- 激光织构化不同材料表面对润湿性能的影响
- 2023年
- 采用激光微织构加工技术分别在SAF2507双相不锈钢和碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)表面制备不同形状、面积占有率的微织构凹坑,通过润湿性试验分析时间、液滴体积、微织构形状与面积占有率、液滴种类对润湿性的影响。结果表明:液滴润湿材料表面过程中,固液接触角先随时间迅速减小,后保持在一个较为稳定的值;使用体积较大的液滴测量接触角时,液滴铺展的速度减缓,接触角的测量值变小;CF/PEEK表面的接触角随微织构面积占有率的增大而减小,SAF2507表面的接触角随微织构面积占有率的增大而增大;微织构面积占有率相同的表面,方柱形微织构表面的接触角小于圆柱形微织构表面,润湿效果更好;天然海水在光滑和织构表面的接触角均小于蒸馏水。
- 刘晓辉郑晓强王子朋申苗苗梁瑛娜高殿荣
- 关键词：润湿性
- 面向生物控制的鲤鱼脑组织及脑电极三维重建被引量：2
- 2020年
- 为了给鲤鱼机器人脑电极准确植入进行定位导航,本研究拟建立脑结构及脑电极三维立体模型。借助脑立体定位仪将钨电极植入鲤鱼小脑,通过离水电刺激实验和水下控制实验发现脑运动区并获取其三维坐标值,应用3.0 T磁共振成像仪对颅脑及电极成像,应用3D-DOCTOR和Mimics软件进行三维重建。结果显示,所发现的脑运动区及坐标值是准确的,构建的脑组织及脑电极三维重建图再现了脑立体结构,可观察到脑电极与脑组织、脑组织与颅骨表面的相对空间位置关系;通过构建的脑组织三维重建综合显示图,可观察到三维重建的脑组织在磁共振图像中的解剖位置,以及脑组织与颅骨表面的相对空间位置关系。本研究所构建的三维重建模型可为脑电极植入提供定位导航工具。
- 彭勇王爱迪王婷婷李京龙李京龙王占秋王子霖赵政
- 关键词：三维重建
- 平纹机织物空间参数化模型及仿真被引量：6
- 2012年
- 为真实反映平纹机织物的空间结构形态,探索织物三维仿真的新途径,从织物结构入手,在Peirce模型的基础上,用圆弧和切直线描述纱线的屈曲形态,用圆形描述纱线的截面形状,并基于坐标变换的原理,建立了以空间曲面描述平纹机织物纱线三维形态的数学模型。在此基础上,建立了纱线空间曲面捻转模型和纱线纤维化曲面模型。采用MatLab语言编程,对平纹机织物进行不同经纬纱线和密度、不同结构相下的三维仿真,使织物更具有真实感。此外,通过颜色插值、添加光源等方法处理可显著提高仿真效果。
- 谷大鹏杨育林范兵利陈素文
- 关键词：MATLAB三维模拟
- 不同波长的光对鲤鱼机器人运动行为影响的研究被引量：1
- 2021年
- 为研究不同波长的光对鲤鱼机器人运动行为的影响,本研究对鲤鱼机器人进行趋光性实验、解剖实验、光控实验和测速实验。分别选用蓝、绿、黄、红四种不同波长的光对鲤鱼进行趋光性实验,观察其运动行为。通过解剖鲤鱼颅骨确定光控装置的适宜搭载位点,并自主研制一种适用于任何光照强度环境的光控搭载装置。对鲤鱼机器人进行光控实验,利用计算机双目立体视觉技术对鲤鱼机器人运动行为检测,应用核相关滤波算法(KCF)跟踪鲤鱼机器人并获取其运动轨迹,根据其运动轨迹计算不同波长光控制下的鲤鱼机器人运动速度。结果显示,鲤鱼对光由强到弱的敏感性依次为蓝、红、黄、绿,不同波长的光控制鲤鱼机器人的速度具有一定规律可循。本研究可为鲤鱼机器人控制提供一种避免脑损伤的新方法。
- 彭勇赵洋张乾鲍志勇刘晓月张慧刘佳宁问育栋
- 关键词：趋光性双目立体视觉运动目标检测
- 2-RUUS机构动力学性能分析被引量：6
- 2009年
- 对新型的2-RUUS机构进行机构位形分析,利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵,采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度仿真曲线,验证了影响系数矩阵的正确性。同时给出任意机器人机构惯性力和机构尺寸以及机构质量之间的关系不等式,及相应的惯性力全域性能指标,利用该指标公式可以对任意机器人机构进行杆件尺寸和质量对动力学性能影响的分析。在只考虑机构尺寸的情况下,利用加速度全域性能指标和惯性力全域性能指标,分析2-RUUS机构的动力学性能,绘出上述指标的性能图谱。得到该机构尺寸和动力学性能的关系变化趋势,同时也得到了所讨论的机构范围内性能较好的机构尺寸。
- 杨育林黄世军刘喜平郭希娟
- 关键词：加速度惯性力
