检索结果-内蒙古大学图书馆

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 40-50页

作者：田大可宋玉群金路高海明刘荣强赵丙峰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全国重点实验室哈尔滨150001 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室沈阳110819

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根... 详细信息

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析。研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性。研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值。

关键词：空间折展机构可展开天线分叉结构机构设计运动学分析模态分析

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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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变胞折块机构:圆柱体/圆锥体切割链接而成的变胞折块机构设计与运动学分析

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机械工程学报 2023年第13期59卷 24-35页

作者：贾广鲁李兵戴建生南方科技大学机械与能源工程系深圳518055 伦敦国王学院自然科学与数学及工程学院伦敦WC2R 2LS 机器人技术与系统全国重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院深圳518052

折纸是一种将纸折叠使其具有良好折叠效果的艺术。为了使其能够应用于机器人与机构学领域,学者们相继提出了厚板折纸机构的设计技术,使折纸可以广泛应用于折展机构与可重构机构的设计中。在这些研究中,变胞机构开辟了一种可以将折纸机... 详细信息

折纸是一种将纸折叠使其具有良好折叠效果的艺术。为了使其能够应用于机器人与机构学领域,学者们相继提出了厚板折纸机构的设计技术,使折纸可以广泛应用于折展机构与可重构机构的设计中。在这些研究中,变胞机构开辟了一种可以将折纸机构特别是厚板折纸引申于机构与机器人广泛应用的重要领域,将折纸机构的折叠特性与机构特征结合起来,使得所得机构更具有高适应性。提出一种新型研究方向,即变胞折块机构。这一研究突破了厚板折纸机构设计的局限,基于圆柱体和圆锥体的几何体,采用几何面分割与切换,提出了一种普适性新型折块机构设计方法,设计出一般类型的圆柱型和圆锥型变胞折块机构。这一类型机构具有典型的变胞特性,进行折体变换,并变换拓扑与活动度。文章通过推导这类变胞折块机构闭环方程,举例进行了不同类型变胞折块机构运动学分析。该类机构在变胞机构、折展机构、过约束机构和可重构机构等领域具有潜在的丰富应用前景。

关键词：折纸厚板折纸变胞折块机构闭环方程运动学分析

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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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用于多种疾病同时检测的光热RT-LAMP芯片

用于多种疾病同时检测的光热RT-LAMP芯片

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：郭文尚任玉坤哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室

开发具有疾病诊断功能的即时检测系统对于资源有限的环境来说具有重要的意义。然而,同时具备操作方便、检测快速、价格低廉、灵敏度高且特异性强等能力的即时检测系统仍然是一个重大挑战。在这里,我们报告了一种用于多种疾病同时检测的... 详细信息

开发具有疾病诊断功能的即时检测系统对于资源有限的环境来说具有重要的意义。然而,同时具备操作方便、检测快速、价格低廉、灵敏度高且特异性强等能力的即时检测系统仍然是一个重大挑战。在这里,我们报告了一种用于多种疾病同时检测的紧凑型超灵敏光热RT-LAMP芯片(UPRC)。通过简单的太阳光聚焦或者LED照射驱动的光热转换来实现片上核酸扩增,十分适用于资源匮乏的地区。UPRC在有限的体积上实现了加样和扩增的区域划分,并且能够在加样的过程中进行核酸的自主高效富集,检测限低至0.2 cpoies/μL。为了更方便的使用这种芯片,我们开发了一种紧凑型装置,通过这种装置可以对不同尺寸的UPRC进行加热和检测。我们通过70个临床血清样本,成功地在一个芯片上实现了包括乙肝和艾滋在内的四种疾病的同时检测,取得了优异的准确性(>94.29%)和特异性(>98.6%)。总体而言,UPRC充分结合了光学、化学和生物学和热动力学的特性,能够利用光能实现多种疾病的同时检测,从而为医疗点检测(POCT)应用带来了巨大的进步。

关键词： RT-LAMP 光热多路复用疾病检测便携式设备

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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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