基于经验学习的空间机器人精细抓捕方法

机器人在空间环境下完成对复杂形状物体的精细操作,要求其具有较强的自主操作规划能力.从学习人类经验出发,模仿人类经验生成来建立经验数据库,提出有效的物体分类方法,在物体类别基础上,识别同类物体的可抓取区域,并提出“单拇指”姿态规划方法,将对物体的操作经验泛化到同类物体的操作规划中.试验证明了算法的有效性.     

飞机零组件材料选用和替代管理程序研究

材料选用和替代能够有效提升飞机零组件设计中材料应用技术和管理能力,确保新研型号设计工作快速推进。本文对飞机零组件设计工作中材料应用现状进行分析,指出目前设计人员在材料应用工作中存在的问题,提出今后开展材料选用和替代工作应重点关注的技术内容以及应该遵循的工作流程;并在此基础上归纳适用于飞机零组件设计的材料选用和替代工作的技术管理程序;以某型军用飞机机体结构密封材料的选材实例和电气系统导电垫片的替代实例验证该程序的有效性。结果表明：该材料选用和替代管理程序取得了预期效果,材料替代管理程序的实施保证了生产现场状况的有序运行,同时也为航空领域及其他领域内的相关企业提供参考借鉴。     

组合体机动中可变形桁架运动规划研究

目前对空间组合体中可变形桁架（VariableGeometryTruss,VGT）运动规划问题的研究集中在各级均为单自由度或离散二状态等简单结构的情形,未解决所有可调长度杆都能够自由运动的复杂结构运动规划问题。文章根据组合体的几何关系,建立了递推位姿运动学模型,再由自由漂浮系统动量守恒,建立了微分运动学模型。给出了单级VGT变化序列与运动时间分开设计的两步运动规划方法,并在优化目标中加入能量项,给出了多级冗余VGT的运动规划方法。最后通过仿真验证了算法的有效性,在算例中优化指标为J=0.8798,该方法对以VGT作为空间操作机构的组合体研究具有一定工程指导意义。     

一种腿臂融合四足机器人设计与分析

设计了一种腿臂融合的四足机器人,其具有腿臂功能复用的分支,不仅可以实现行走,还可以进行操作。对该机器人的行走模式和操作模式进行了研究,首先,建立了机器人单腿运动学模型,推导出机身整体的逆运动学;其次,对腿臂功能复用分支的5自由度操作臂模型进行了运动学分析,提出了欠自由度操作臂保证末端位置和末端姿态2种情况下的逆运动学最优求解方法,并分别给出了位置或姿态偏差;然后,建立了支撑面、支撑腿、本体、操作臂所组成的串并混联机构的运动学模型,利用本体位移补偿操作臂末端位置偏差,从而实现操作臂末端精确操作;最后,对机器人本体、操作臂以及串并混联机构的工作空间进行了仿真,并利用实验验证了该机器人腿行走和臂操作的功能。     

在轨加注任务中变质量特性下的空间操作臂状态扩展自适应镇定控制

模块更换方式在轨加注任务面向不同类型的多个待加注目标与推进剂模块,过程中涉及航天器对接与分离、推进剂模块拆卸与组装等多种操作,研发时需要考虑系统中质量特性变化复杂,以及地面验证中存在的全周期、遍历性的任务级微重力模拟试验难以实现的问题。首先,针对地面调试良好时在轨加注空间操作臂系统可能被掩盖的非线性动力学特性,分析了一定参数范围下,任务执行过程中负载和基座质量特性变化对空间操作臂动力学特性和控制性能的影响。随后为实现对控制对象及环境改变的自适应性,基于惯性矩阵分解与重力载荷矩阵线性化,设计g的自适应律,并扩展系统状态变量,建立系统的Hamilton模型,进而基于能量函数整形与阻尼注入的无源性控制思想,设计预置镇定控制律,提出一种可对不同工况下的系统非线性实现自适应镇定的控制方案。最后,通过仿真研究验证了所提控制方案的有效性。     

转子叶片缘板阻尼结构设计方法

根据工程应用需求,从工程设计人员角度出发,阐明了结构设计参数、接触参数和动力学参数之间的相互影响关系。进一步建立了缘板阻尼结构的设计流程和优化方法,并给出了结构设计合理性的评估参数。某薄片式缘板阻尼结构的优化结果表明:通过优化缘板阻尼结构截面形状,可改善接触面应力的均匀程度,提高实际有效接触面积,实现在多个停留转速工况下更好的贴合状态,从而起到更好的振动抑制效果。      

飞机设计更改执行流程管理系统的设计与实现

针对飞机设计更改频繁、更改执行流程缺乏信息化管理、更改执行状态难以控制等问题,在分析某航空单位业务需求的基础上,提出了一种基于.NET平台的飞机设计更改执行流程管理系统框架,采用VS 2010编程环境开发了基于B/S架构的设计更改管理系统。系统规范了飞机设计更改执行流程,实现了设计更改执行流程的闭环控制,提升了飞机交付时技术状态清理的效率。     

战斗机维修作业体制对比权衡和分析研究

维修作业体制的制定极大程度地影响维修保障的效率和效果,影响航空兵部队战斗力的发挥。对维修作业体制的研究有助于了解在不同环境下制定维修保障流程的原则和方法,以提高维修保障效率和装备的可靠性与经济性。运用层次分析法对维修作业体制进行探究,量化分析以维修体制为核心影响参数的评价体系,明确指标体系中的各指标所占的权重,并进行案例分析。结果表明:在不同的评价指标体系中,出动架次率和机群任务成功率所占的权重较大,而在二级指标中,规划保障所占的权重较大,说明了外场规划保障能力是影响维修作业体制的重要因素,为优化维修作业体制打下坚实的基础。     

飞机全机有限元分析数据管理初探

提出了包括有限元模型、有限元计算、有限元结果以及模型参数化操作四个管理模块的有限元计算数据管理平台,对飞机全机有限元计算所有相关数据进行统一管理。在全机有限元内力计算过程中,严格、规范的管理流程不仅可以降低分析中人为疏失的概率,而且可以提高效率,进而提升飞机结构强度设计能力。     

PW4000发动机N1转子振动超限排故流程研究

PW4000航空发动机进厂维修后在试车台试车时N1转子振动超限是常见故障,排除该故障往往耗费大量人力及工时。本文根据发动机维护手册,结合大量实际生产实例,深入分析了PW4000航空发动机N1转子振动超限的原因,建立了快速的、标准化的排故流程。