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基于磁流变液的球形磁控机器人设计及实验 被引量：4
1
作者 华德正 刘新华 +3 位作者 赵欣 路和 李增强 刘晓帆 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期151-160,共10页
针对钕铁硼永磁体在加工制作微型结构时成型困难且易脆的问题,采用磁流变液作为微型磁控机器人的驱动材料,设计一种用于人体胃部靶向送药的球形磁控机器人。根据磁流变液的流变机理,分析磁性颗粒在磁场中的力学关系,建立球形磁控机器人... 针对钕铁硼永磁体在加工制作微型结构时成型困难且易脆的问题,采用磁流变液作为微型磁控机器人的驱动材料,设计一种用于人体胃部靶向送药的球形磁控机器人。根据磁流变液的流变机理,分析磁性颗粒在磁场中的力学关系,建立球形磁控机器人的动力学模型并进行仿真分析。搭建机器人运动图像获取系统,并利用霍夫变换圆检测算法计算该机器人的位移。最后,制作机器人样机并在具有空间磁场的实验平台中进行运动测试。结果表明,基于磁流变液的球形磁控机器人易于控制并且运动稳定、可靠。 展开更多
关键词 磁流变液 球形机器人 微型机器人 磁力分析 图像识别
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磁流变软体机器人滚动-变形运动特性
2
作者 华德正 申玉瑞 +2 位作者 彭来 王其雨 刘新华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期56-65,共10页
为实现软体机器人的无缆化驱动,同时避免多自由度磁控结构的相互干扰,设计一种基于磁流变液的磁控软体机器人。利用磁流变液毫秒级磁化和无磁矫顽力的特性,设计磁流变液中磁性粒子链在梯度磁场下的动态驱动方式,实现磁控结构的可重构磁... 为实现软体机器人的无缆化驱动,同时避免多自由度磁控结构的相互干扰,设计一种基于磁流变液的磁控软体机器人。利用磁流变液毫秒级磁化和无磁矫顽力的特性,设计磁流变液中磁性粒子链在梯度磁场下的动态驱动方式,实现磁控结构的可重构磁化功能。首先介绍磁流变软体机器人的结构模型和制作流程,建立软体机器人滚动-变形运动模式。分析磁流变软体机器人在磁场和应力场作用下的动力学关系,建立不同运动阶段的力学平衡方程。利用COMSOL有限元仿真软件对磁流变软体机器人的单步运动状态进行研究,验证多物理场下滚动-变形运动模式的可行性。最后搭建基于机械臂-永磁体的磁场控制实验平台,开展磁流变软体机器人单步运动、连续运动、越障运动、坡面运动、直行-转向运动的实验测试。实验测试结果表明:磁流变软体机器人能够在平面内任意方向实现稳定、连续运动,且内部磁控结构相互之间无磁场干扰,为磁控软体机器人的结构设计和驱动方法提供了新思路。 展开更多
关键词 磁流变液 软体机器人 无缆化驱动 滚动-变形运动 磁场控制
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英山县茶区害虫茶尺蠖发生特点和防治策略 被引量：3
3
作者 邓得志 华德正 段正祥 《湖北农业科学》 北大核心 2011年第14期2875-2877,共3页
茶尺蠖是茶叶的一种主要害虫,一般一年5～6代,一、二代发生整齐,三代后世代重叠,主要以第一、四、六代发生量大,以夏秋茶受害较重,特别是9月下旬至10月上旬,茶尺蠖常暴发成灾。防治策略上采取以农业防治为基础,综合运用物理、生物、化... 茶尺蠖是茶叶的一种主要害虫,一般一年5～6代,一、二代发生整齐,三代后世代重叠,主要以第一、四、六代发生量大,以夏秋茶受害较重,特别是9月下旬至10月上旬,茶尺蠖常暴发成灾。防治策略上采取以农业防治为基础,综合运用物理、生物、化学等方法进行绿色防控。 展开更多
关键词 茶尺蠖 发生特点 防治策略
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改进果蝇优化算法的磁流变发动机悬置振动控制策略研究 被引量：3
4
作者 申玉瑞 华德正 +2 位作者 王宁宁 刘晓帆 刘新华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第8期237-245,共9页
为了提高磁流变发动机悬置隔振性能,提出了一种基于改进果蝇优化算法(IFOA)的PID半主动控制方法。首先,通过Elman神经网络建立了磁流变发动机悬置的正向、逆向模型,采集大量动态特性实验数据进行训练;然后,提出了一种基于云模型算法改... 为了提高磁流变发动机悬置隔振性能,提出了一种基于改进果蝇优化算法(IFOA)的PID半主动控制方法。首先,通过Elman神经网络建立了磁流变发动机悬置的正向、逆向模型,采集大量动态特性实验数据进行训练;然后,提出了一种基于云模型算法改进的果蝇优化算法,用于磁流变发动机悬置系统的PID控制器设计;最后,设计了磁流变悬置减振控制实验,检验所提出的基于IFOA的PID控制策略的有效性。实验结果显示:Elman神经网络逆模型的最低辨识精度为98.10%;低速工况下,IFOA-PID算法控制的发动机悬置系统的位移均方根值和加速度均方根值分别是0.112976 mm、0.145829 g·s^(-2);高速工况下,其位移均方根值和加速度均方根值分别是0.148038 mm、0.617804 g·s^(-2)。 展开更多
关键词 磁流变悬置 ELMAN神经网络 改进果蝇优化算法 PID控制器
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基于改进SIFT算法的胃部图像拼接方法研究 被引量：2
5
作者 夏振港 华德正 +3 位作者 张旭 王勇 刘晓帆 刘新华 《自动化仪表》 CAS 2022年第9期56-61,共6页
针对医疗胶囊机器人采集的图片倾角和旋角变化差异大、视野范围窄等问题,提出了一种基于改进尺度不变特征变换(SIFT)算法的胃部图像拼接方法。首先,设计了算法的总体框架,研究了基于双边滤波算法的胃部图像相似性特征增强方法。其次,改... 针对医疗胶囊机器人采集的图片倾角和旋角变化差异大、视野范围窄等问题,提出了一种基于改进尺度不变特征变换(SIFT)算法的胃部图像拼接方法。首先,设计了算法的总体框架,研究了基于双边滤波算法的胃部图像相似性特征增强方法。其次,改进了基于改进图像金字塔的尺度空间构建方法,提出了一种图像特征点描述符生成的方法,降低了描述符生成的计算量,完成了胃部图像的配准和融合操作。最后,对拼接图像进行了客观指标评价,并进行了仿真试验。试验结果表明:改进后的算法配准精度提高了8.88%,运行效率提高了16.8%,且改进后的算法图像拼接质量优于原算法的拼接质量。 展开更多
关键词 胶囊机器人 胃部图像拼接 改进尺度不变特征变换算法 双边滤波 尺度空间 特征点匹配 描述符生成 图像配准
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磁流变液静压轴承设计与仿真 被引量：2
6
作者 彭来 华德正 +2 位作者 申玉瑞 王勇 刘新华 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期97-103,共7页
为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液(Magnetorheological Fluid, MRF)润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压... 为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液(Magnetorheological Fluid, MRF)润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。 展开更多
关键词 磁流变液 静压轴承 电磁场仿真 流固耦合仿真
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中碳低合金钢的组织性能及应用效果
7
作者 梁西会 张戈 +2 位作者 华德正 李飞 司永红 《河南冶金》 2001年第5期14-16,共3页
本文采用不同的淬火介质,调整C、Mn、Cr、Cu四种合金元素的含量,用正交试验法优选出较理想的组织和性能,以较佳的工艺方案制出球墨机衬板,其使用寿命是高锰钢衬板的1.5倍多。
关键词 中碳低合金钢 组织 性能 球磨机 衬板 磨矿
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基于磁流变液的行星探测器传动装置速度控制策略 被引量：1
8
作者 李强 华德正 +1 位作者 刘晓帆 刘新华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第6期289-298,共10页
在变重力环境下,采用啮合传动元件的行星探测器传动装置受柔性关节影响较大。此外,行星探测器在工作过程中不可避免地会有爬升或克服障碍的动作,会对传动系统中啮合部件造成较大磨损。因此,提出变重力环境下磁流变液剪切屈服应力计算模... 在变重力环境下,采用啮合传动元件的行星探测器传动装置受柔性关节影响较大。此外,行星探测器在工作过程中不可避免地会有爬升或克服障碍的动作,会对传动系统中啮合部件造成较大磨损。因此,提出变重力环境下磁流变液剪切屈服应力计算模型,阐述了磁流变液传动装置(MFTD)的结构和原理并建立MFTD控制系统的传递函数,采用磁流变液作为工作介质可大大降低传动装置接触摩擦损失。另外,设计自适应模糊PID速度控制策略并比较了常规PID控制与自适应模糊PID速度控制方式的仿真和实验测试,实验数据显示自适应模糊PID控制能够有效减小传动系统速度波动、快速调整到期望速度值以及具有较高的运动稳定性等优点。 展开更多
关键词 变重力环境 磁流变液传动装置(MFTD) 磁流变液(MRF) 自适应模糊PID 速度控制策略
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