新型变形轮腿式移动机器人的运动学分析及设计

移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、军事侦察、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.兼具良好的机动性及越障性是移动机器人快速适应非结构化复杂环境的首要性能指标,结合轮式行进机构强机动性与腿式行进机构优越障性的变形轮腿式移动机器人受到普遍青睐.然而,现有变形轮腿式移动机器人在设计与优化方面仍存在变形形式过于复杂、设计方法缺乏理论依据等不足.针对上述问题,提出一种结构紧凑、操作简便的新型轮腿变换结构,借助电磁离合器分离运动的原理,通过改变轮-腿变形动力输入促使轮与腿相对运动,以曲柄滑块机构触发轮-腿结构径向扩展,完成由轮式变形为腿式的过程.定义变形过程中曲柄滑块机构的压力角为机动性指标、变形前后结构的展开比为越障性指标,进而开展变形结构的尺度综合,优化结果表明新型变形轮腿式移动机器人的展开比为1.92,可越过高度为150 mm的障碍物.基于优化后的尺度参数,建立变形轮腿式移动机器人越障过程的动力学模型,确定驱动电机参数,设计并制造物理样机.最终开展软件仿真与实验研究,仿真结果与理论分析结果一致,表明优化设计方法与动力学建模方法的有效性,实验结果证明所设计的变形轮腿式机器人具有...     

用向量的矩阵表示法描述刚体运动

本文对文[1]中的有关公式用向量的矩阵表示法重新推导。此外还导出了一些有用的关系式。实践表明向量的矩阵表示法是描述刚体运动的有效工具,可以使问题变得简单明了,也便于分析各种方法之间的关系。     

物理学中图象的隐含与挖掘

图象不仅能清晰地将抽象的物理过程形象地表述出来，而且还可展示物理情境及反映各物理量的变化情况，既可使该变化的整体特征一目了然，又可将变化过程中的暂态“定格”，从而对变化过程中的某一瞬态进行深入研究。下面笔者从“点”“线”“面”“角”等角度人手，分析解决物理问题的方法，供同学们参考．     

物理概念与数学运算

在解物理题时，物理概念与数学运算有着十分密切的关系．合理运用物理概念能使数学运算简单明了，恰当的数学运算又能促进对物理概念的理解．但是，过分地强调使用数学运算方法，而忽视物理概念，有时会带来麻烦的计算，使简单的问题数学运算复杂化．下面我们看一个简单而著名的例子．     

190区超形变核中转动带的组态结构

通过系统研究A～190区超形变核中转动带的转动惯量、角动量顺排、旋称分裂随转动频率的变化规律, 结合我们用处理对力的粒子数守恒方法的计算结果, 对A～190区所有转动带的组态结构给出了一个整体的描述. 绝大多数超形变带都建立在强耦合轨道上, 例如中子[512]5/2, [624]9/2. 少数超形变带则建立在高j闯入轨道上, 即中子[761]3/2, [752]5/2. 根据我们提出的组态结构所进行的理论计算结果表明, A～190区所有转动带的一般行为、反常变化和带交叉都得到了满意的解释.     

对《理论力学教程》中两个问题的讨论

讨论了周衍柏先生所著《理论力学教程》中的两个问题,强调了对平动参照系问题中有关概念的理解.     

辽宁男排跳发球技术分析

跳发球是现代排球比赛中一项攻击力很强的发球技术,为当今世界强队所广泛采用.采用高速摄影法和影片解析法,对在1997~1998年和1998~1999年全国排球联赛中两次获得最佳发球奖的李铁鸣的跳发球技术进行运动学分析,旨在揭示其技术的运动学特征,探讨影响动作效果的有关因素,为今后的教学和训练提供参考.     

推导向心加速度公式的不同方法

1 速度圆周法 众所周知,在匀速圆周运动中,轨道上各点的速度大小v是个不变量,只是速度的方向在改变,如图1所示,其中R是半径.