检索结果-内蒙古大学图书馆

航空制造技术 2022年第8期65卷 14-21页

作者：张俊杰刘英想胡王杰杜鹏飞韩腊邓杰邱旭赵学森胡振江孙涛哈尔滨工业大学精密工程研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

TC4钛合金因其优异的综合机械性能在航空、航天工业中得到了广泛应用,但其高塑性和低导热系数引起的刀具–切屑黏附是制约其铣削加工性能提升的一个关键因素。针对TC4钛合金铣削加工性能提升的需求,提出了一种基于刀具纵弯复合超声振动... 详细信息

TC4钛合金因其优异的综合机械性能在航空、航天工业中得到了广泛应用,但其高塑性和低导热系数引起的刀具–切屑黏附是制约其铣削加工性能提升的一个关键因素。针对TC4钛合金铣削加工性能提升的需求,提出了一种基于刀具纵弯复合超声振动辅助铣削的加工方式,通过控制刀具纵弯复合超声振动的幅值和相位实现可控的间歇式切削,降低刀具–切屑黏附,从而提高TC4铣削加工质量。首先,从理论上解析了刀具纵弯复合超声振动辅助铣削的运动学原理,据此设计并制造了刀具纵弯复合振动轴,与高速铣削主轴安装后刀尖的径向跳动低于20μm。其次,搭建了三轴联动纵弯复合超声振动辅助铣削加工装置,据此进行了TC4钛合金纵弯复合超声振动辅助微铣削加工试验,并对试验结果进行了表征分析。结果显示,与普通铣削相比,对刀具施加纵弯复合超声振动有效地降低了切削力、毛刺生成和刀具磨损,并提升了表面加工质量,证明了应用刀具纵弯复合超声振动辅助提升TC4钛合金铣削加工性能的可行性。

关键词： TC4钛合金铣削加工性能纵弯复合超声振动辅助铣削间歇式切削

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月壤水冰资源“探-采-用”一体化实施方案设计

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深空探测学报（中英文） 2023年第2期10卷 178-189页

作者：周光旭崔中雨张伟伟姜生元果琳丽哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150040 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 中国空间技术研究院北京空间机电研究所北京100190

分析了月球水冰资源的赋存分布及采样探测与利用存在的技术挑战,系统梳理了其探测、采样与利用发展历程、典型案例及发展趋势,总结出水冰资源精准预判、就位科学分析、高效提取和转化利用4大关键技术及解决途径。针对月球极区水冰资源... 详细信息

分析了月球水冰资源的赋存分布及采样探测与利用存在的技术挑战,系统梳理了其探测、采样与利用发展历程、典型案例及发展趋势,总结出水冰资源精准预判、就位科学分析、高效提取和转化利用4大关键技术及解决途径。针对月球极区水冰资源探测与利用需求,充分利用月球极区深低温及水冰赋存特性,提出一种水冰资源“探-采-用”一体化实施方案,详细介绍了应用场景及功能、设计方案及评价、应用前景等。该方案可为探月四期工程、月球科研站建设等重大任务提供技术参考和科学探测依据。

关键词：月球极区水冰资源采样探测原位利用一体化方案

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中国天眼馈源支撑缆索检测机器人设计

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科学技术与工程 2023年第3期23卷 1119-1129页

作者：孙翔宇刘刚峰杨清阁孙才红赵杰哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150040 中国科学院国家天文台北京100012

中国天眼,即五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是中国的重大科技基础设施。而馈源支撑系统是FAST中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件。为保障FAST的正常运行,必须定期开展馈源支撑系统的安全检测。为此,需要设计能够自主进行馈... 详细信息

中国天眼,即五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是中国的重大科技基础设施。而馈源支撑系统是FAST中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件。为保障FAST的正常运行,必须定期开展馈源支撑系统的安全检测。为此,需要设计能够自主进行馈源支撑缆索缺陷检测的机器人系统。针对机器人在FAST馈源支撑缆索上的工作环境,设计机器人总体方案。根据缆索上障碍多的特点,将检测机器人设计为底部开口、多轮抱索、多节串联形式;根据缆索长、陡的特点,确定两端卷扬机牵引驱动为主、轮驱为辅的驱动形式。依据总体设计方案,分别开展机器人各部分的详细结构设计,保障机器人能够可靠地沿缆索运动与避障;设计主动调整、弹性适应的连接机构实现各节机器人之间连接与相对位置调整。最后,进行机器人整机样机运行实验。实验结果表明,机器人能够稳定地在缆索上运动及避障,验证了所设计的机器人系统沿FAST缆索检测所需的运动能力。

关键词：检测机器人多节式结构开合避障牵引驱动连接机构

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熔石英光学元件加工亚表面缺陷检测及抑制技术研究进展

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机械工程学报 2021年第20期57卷 1-19页

作者：陈明君王会尧程健赵林杰杨浩刘启谭超尹朝阳杨子灿丁雯钰哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

熔石英材料因具有硬度大、热膨胀系数低、透射光谱范围广等良好的机械性能和热学、光学特性,广泛应用于国防、航天等领域中关键光学元件的制造。作为一种典型的硬脆材料,在传统的研磨抛光加工中,不可避免地会引入亚表面层的微裂纹、划... 详细信息

熔石英材料因具有硬度大、热膨胀系数低、透射光谱范围广等良好的机械性能和热学、光学特性,广泛应用于国防、航天等领域中关键光学元件的制造。作为一种典型的硬脆材料,在传统的研磨抛光加工中,不可避免地会引入亚表面层的微裂纹、划痕等结构性缺陷,这些缺陷会严重降低熔石英元件在高功率激光使用环境下的激光损伤阈值,并影响其在高冲击载荷使用环境下的抗断裂损伤能力。从硬脆材料的磨削机理出发,对熔石英光学元件亚表面缺陷的产生机制、亚表面缺陷的检测技术、熔石英亚表面缺陷抑制技术的研究现状进行综述,重点对比针对加工亚表面缺陷的有损检测和无损检测技术的优缺点,探讨多种先进表面加工技术在抑制熔石英光学元件亚表面缺陷中的应用。希望为优化大口径、高精度、高质量熔石英光学元件加工工艺,并提升其在高功率激光、高冲击载荷等极端服役环境下使用性能、延缓其使用寿命提供有益参考。

关键词：熔石英元件亚表面缺陷磨削机理检测技术缺陷抑制

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机器人AI芯片设计技术综述

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集成电路与嵌入式系统 2024年第11期24卷 60-77页

作者：郜锦阳樊震东包敏杰王珂李瑞峰康鹏哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室哈尔滨150001 江淮前沿技术协同创新中心合肥230000

机器人+人工智能将引领新智能技术变革,人工神经网络在机器人感知方面应用潜力巨大。然而,AI算法日益复杂、CPU等通用处理器能效瓶颈问题突出,传统处理芯片无法有效适配大规模神经网络的推理计算任务。近年来,机器人AI芯片凭借高算力、... 详细信息

机器人+人工智能将引领新智能技术变革,人工神经网络在机器人感知方面应用潜力巨大。然而,AI算法日益复杂、CPU等通用处理器能效瓶颈问题突出,传统处理芯片无法有效适配大规模神经网络的推理计算任务。近年来,机器人AI芯片凭借高算力、低功耗特性成为神经网络在机器人系统应用部署的理想选择,受到广泛关注。本文面向机器人应用,研究AI算法现状,梳理AI芯片设计技术最新进展,提出技术难点及可行技术路线,探讨机器人AI芯片设计的技术趋势及挑战。

关键词：机器人人工神经网络人工智能芯片软硬件协同设计硬件加速器

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嫦娥五号月壤剖面钻进取芯状态分析与解译

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机械工程学报 2022年第10期58卷 348-360页

作者：姜生元梁杰能赖小明邓湘金庞勇张伟伟唐钧跃全齐全彭兢张高邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150000 北京卫星制造厂有限公司北京100090 北京空间飞行器总体设计部北京100094

嫦娥五号探测器通过表取和钻取的方式分别采集了表层和剖面月壤,并将月壤样品返回地球。月面钻进取芯过程的遥测数据直接反映了采样钻具与剖面月壤之间的相互作用状态,对其进行分析与解译能提高月面钻取采样任务的科学价值。基于嫦娥五... 详细信息

嫦娥五号探测器通过表取和钻取的方式分别采集了表层和剖面月壤,并将月壤样品返回地球。月面钻进取芯过程的遥测数据直接反映了采样钻具与剖面月壤之间的相互作用状态,对其进行分析与解译能提高月面钻取采样任务的科学价值。基于嫦娥五号钻取采样装置的系统构成、工作原理和性能指标,从遥测数据中辨识出代表性钻进取芯工况。结合机-壤相互作用机理以及地面钻取采样试验数据,分析钻进取芯过程及其负载波动状态的月壤组构致因,并对全钻进剖面的月壤层序状态进行机理性解译。研究表明,嫦娥五号钻进点月壤剖面至少具有三个明显的层序结构,钻进剖面内存在着毫米级尺度月壤颗粒;钻取采样装置面对非确知月壤剖面已充分发挥其预定效能,并针对我国后续拟实施的星壤剖面采样探测技术做出了展望。

关键词：嫦娥五号钻进取芯遥测数据分析剖面层序解译

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基于数字孪生的纤维缠绕虚拟仿真系统开发和应用

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航空制造技术 2023年第21期66卷 58-66页

作者：顾家宸韩振宇贾力伟纪丹阳孙守政富宏亚哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 核工业理化工程研究院天津300180 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司哈尔滨150000

纤维缠绕复合材料具备优异的比强度及良好的可设计性,被广泛应用于航天航空等高技术领域。目前,国内纤维缠绕成型技术的研究多集中在缠绕理论及CAD/CAM软件方面,关于纤维缠绕在线虚拟仿真技术的开发尚处于起步阶段。本文通过OpenGL软件... 详细信息

纤维缠绕复合材料具备优异的比强度及良好的可设计性,被广泛应用于航天航空等高技术领域。目前,国内纤维缠绕成型技术的研究多集中在缠绕理论及CAD/CAM软件方面,关于纤维缠绕在线虚拟仿真技术的开发尚处于起步阶段。本文通过OpenGL软件建立物理机床的虚拟映射,提出一种新的缠绕轨迹反向求解计算方法,对纤维缠绕过程中的纤维轨迹进行实时显示;通过Modbus TCP协议建立虚拟机床与物理机床之间的联系,实现了对纤维缠绕过程关键参数的实时监测;通过华中9型数控系统提供的NC-API接口实现了虚拟机床与物理机床之间的数据交换及部分操作指令的双向控制。缠绕试验表明,基于数字孪生技术开发的纤维缠绕虚拟仿真系统能够完成纤维缠绕过程的实时运动仿真、缠绕过程关键参数的监测及对缠绕过程的直接控制,并验证了纤维缠绕过程远程监测、远程控制等功能的可行性。

关键词：纤维缠绕虚拟仿真数字孪生实时在线仿真远程控制

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基于径向基函数代理模型的M形杆刚度优化

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北京航空航天大学学报 2022年第11期48卷 2121-2129页

作者：杨慧范硕硕王岩刘荣强肖洪燕山大学机械工程学院秦皇岛066044 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

在航天任务的执行中,超弹性杆主要用于大型空间可展天线和太阳帆等展开和支撑。为了提高超弹性杆在展开状态下的刚度,提出了一种新型M形超弹性杆,并对M形超弹性杆的刚度进行了研究。采用ABAQUS建立M形超弹性杆的弯曲、压缩和扭转的有限... 详细信息

在航天任务的执行中,超弹性杆主要用于大型空间可展天线和太阳帆等展开和支撑。为了提高超弹性杆在展开状态下的刚度,提出了一种新型M形超弹性杆,并对M形超弹性杆的刚度进行了研究。采用ABAQUS建立M形超弹性杆的弯曲、压缩和扭转的有限元模型,利用显示动力学法对屈曲过程进行非线性数值模拟。采用全因子法进行实验设计,利用径向基函数(RBF)建立M形超弹性杆屈曲过程性能参数的代理模型。以弯曲刚度、扭转刚度和压缩刚度为优化目标,以质量为约束,选取黏结段长度和内侧带簧片圆心角为自变量建立优化模型。采用粒子群(PSO)算法进行M形超弹性杆参数优化,得到最优刚度下,黏结段长度为7.894 5 mm,圆心角为26°,并且得到刚度随其变化规律。

关键词：复合材料可展机构 M形杆径向基函数优化

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面向空间折展机构的刚性折纸研究现状与展望

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南京航空航天大学学报 2023年第3期55卷 379-400页

作者：田大可杨希华金路刘荣强张珺威沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

刚性折纸是折纸领域中一个非常活跃的分支,在折展时可以实现二维与三维的连续变换且折痕以外的面板内部无应变,适用于多种刚性折展机构。基于刚性折纸构型衍生的空间折展机构具有形面精度高、折展比大和自由度数量少等特点,可以满足航... 详细信息

刚性折纸是折纸领域中一个非常活跃的分支,在折展时可以实现二维与三维的连续变换且折痕以外的面板内部无应变,适用于多种刚性折展机构。基于刚性折纸构型衍生的空间折展机构具有形面精度高、折展比大和自由度数量少等特点,可以满足航天工程对空间折展机构大尺度、轻量化以及高精度的需求。针对未来发展趋势,概述了刚性折纸几何设计及运动学基础,阐述了目前与空间折展机构相关的刚性折纸的典型构型,重点介绍了各种构型的特点及相关研究进展。根据折痕的复杂程度,从不同刚性折纸构型出发,综述了面向空间折展机构的刚性折纸的应用及研究现状;从构型创新设计方法、厚板化设计方法、动力学特性分析方法、机构智能化设计方法和微重力卸载方法 5个方面展望了基于刚性折纸的空间折展机构未来的发展方向及研究重点,旨在为大型空间折展机构的基础研究和工程应用提供借鉴与参考。

关键词：空间折展机构刚性折纸固面天线构型设计动力学特性

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浅层月壤微定量采样铲设计与试验

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深空探测学报（中英文） 2023年第6期10卷 608-617页

作者：段张庆张伟伟王储田野巩雪鉴姜生元张云凤哈尔滨商业大学轻工学院哈尔滨150028 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京卫星制造厂有限公司北京100094

基于月球极区月壤挥发物丰度原位高精度分析对测试样本微量定量的要求,提出一种基于机械臂末端搭载的采样铲方案,由渐进式铲挖方式构建浅层月壤剖面,通过定容采样腔构型实现既定深处月壤样品微量定量采集,并在极端情况下可由铲齿刮取月... 详细信息

基于月球极区月壤挥发物丰度原位高精度分析对测试样本微量定量的要求,提出一种基于机械臂末端搭载的采样铲方案,由渐进式铲挖方式构建浅层月壤剖面,通过定容采样腔构型实现既定深处月壤样品微量定量采集,并在极端情况下可由铲齿刮取月壤水冰形成碎屑进行样本采集。为验证采样方案的可行性,搭建了模拟月壤剖面铲挖采样效能测试平台,开展了渐进式铲挖、定容式微量采样和振动式送样试验,试验结果表明采样铲具有130 mm深度剖面构建能力与200±30 mg微定量采样性能。研究成果可为中国月球极区月壤原位采样探测分析任务提供方案借鉴。

关键词：月球极区剖面铲挖采样铲微量定量

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