张自强
- 作品数：8 被引量：180H指数：3
- 供职机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 仿生机器人研究现状与发展趋势被引量：170
- 2015年
- 仿生机器人是指依据仿生学原理,模仿生物结构、运动特性等设计的性能优越的机电系统,已逐渐在反恐防爆、太空探索、抢险救灾等不适合由人来承担任务的环境中凸显出良好的应用前景。按照工作环境可将仿生机器人分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人以及水下仿生机器人三类。指出仿生机器人经历了原始探索、宏观仿形与运动仿生、机电系统与生物性能部分融合三个阶段,并概述三类仿生机器人国内外研究现状。分析发现当前研究还存在着生物运动机理研究不深,结构设计、材料应用、驱动及控制方式大多较为传统、能量利用率低等问题,导致了仿生机器人从宏观到微观与生物都存在较大差异,'形似而神不似',远未达到实际应用程度。指出仿生机器人正向着刚柔混合结构,仿生结构、材料、驱动一体化,神经元精细控制,高效的能量转换的类生命系统方向发展。
- 王国彪陈殿生陈科位张自强
- 关键词：仿生机器人
- 尖顶襟翼／涡襟翼干扰对三角翼背风面流动的影响被引量：1
- 1996年
- 本文详细地叙述了实验马赫数为０．８和１．５，攻角直到２５°时，尖顶襟翼／涡襟翼干扰对三角翼背风面流动的影响。用蒸汽屏和纹影技术，显示出涡系干扰的流动图像，测量了尖顶襟翼在不同偏角下，三角翼上表面展向压力分布。数据分析表明：偏角、攻角和马赫数对背风面流动特性有重要的影响。指出涡系干扰仅在负偏角下可增大机翼升阻比。
- 洪金森庄逢甘忻鼎定张自强
- 关键词：涡襟翼分离流
- 新型缓冲腿结构设计及性能分析被引量：1
- 2016年
- 腿部结构是实现仿生蝗虫跳跃机器人良好缓冲性能的重要组成部分,因此对其进行结构设计及分析具有重要的意义。为实现更好的着陆缓冲性能,基于蝗虫腿部生理结构和现有仿生串联腿的结构形式,设计了一种新型的用于跳跃机器人的缓冲腿。在对缓冲腿的力学性能进行分析的基础上,根据缓冲性能评价原则,对结构参数进行了分析及优化,并对同时处于最优状态下的新型缓冲腿和原有仿生串联缓冲腿的缓冲性能进行分析比较。相对于原有仿生串联缓冲腿,改进后的新型缓冲腿受到地面作用力的幅值减小了25.3%,储能能力提高了34.6%。这为仿生蝗虫跳跃机器人及其他着陆机构的研制提供了依据。
- 张自强陈殿生陈科位
- 关键词：仿生机器人参数优化性能分析
- 一种具有缓冲性能的仿生蝗虫跳跃机器人
- 本发明公开一种具有缓冲性能的仿生蝗虫跳跃机器人，包括躯干结构、驱动模块、跳跃腿模块、缓冲腿模块。驱动模块中的驱动电机及限位凸轮机构可以实现对机器人起跳运动的控制。跳跃腿模块由结构完全相同的两个跳跃腿分支和跳跃腿连接杆组成...
- 陈殿生张自强陈科位
- 文献传递
- 仿蝗虫跳跃机器人弹跳腿分析与设计被引量：1
- 2015年
- 为提高小型跳跃机器人的负重能力,设计了一款利用人工肌肉作为动力源的仿蝗虫腿跳跃机器人。观测了蝗虫后腿结构,并利用高速摄像机记录了跳跃过程中后腿关节变化情况。据此模仿蝗虫后腿结构,设计了仿蝗虫跳跃机器人弹跳腿,利用人工肌肉收缩拉动三连杆快速摆动实现起跳。建立了弹跳机构的动力学模型,分析得出影响其弹跳性能的因素。仿真结果表明,该弹跳机构在无额外负重时,跳跃高度可达578mm,在负重1kg情况下,仍能实现约199mm的跳跃高度,且起跳稳定。证明了该机构能实现类似于蝗虫的跳跃,为仿蝗虫跳跃机器人的设计提供了借鉴与参考。
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- 关键词：人工肌肉模拟仿真
- 仿生蝗虫机构着陆缓冲过程中的能量分配被引量：9
- 2015年
- 着陆缓冲是仿生蝗虫跳跃机器人研究的重要问题之一,由于蝗虫的前腿、中腿和后腿尺寸不同,因此对缓冲过程中每条腿能量的分配直接影响到机器人受到地面冲击力和腿部肌肉力的大小,从而影响缓冲性能。在对蝗虫形态及着陆过程进行试验观测的基础上,采用弹簧等效代替蝗虫腿部肌肉,建立仿生蝗虫机构模型,并通过对机构进行受力分析,求得地面对机构各条腿支撑力与弹簧刚度系数之间的函数关系式。基于地面支撑力、腿部弹簧力以及每条腿的抗冲击能力的不同,提出了使得力的变化平缓、无冲击载荷的能量分配原则,根据该原则可求得各条腿的弹簧刚度系数。从算例中可以看出,此时仿生蝗虫机构所受到的地面支撑力和腿部弹簧力与不同着陆腿的抗冲击能力相吻合,且力的变化趋势平稳,可实现较好的缓冲效果。分析结果表明了分配方法的可行性,这为仿生蝗虫机构设计时腿部弹簧的选型提供了依据。
- 陈殿生张自强陈科位
- 关键词：着陆缓冲受力分析
- 翅膀对仿蝗虫机器人空中姿态影响分析被引量：3
- 2016年
- 为验证蝗虫通过翅膀不对称运动进行空中姿态调整机理,设计了仿蝗虫空中姿态调整机器人系统,通过曲柄摇杆机构实现翅膀拍动。分析了机构特性,建立了翅膀拍动模型,计算了不同拍动频率、不同拍动幅值下翅膀受力及力矩情况,分析了左右翅膀同步拍动与异步拍动时对机体产生的影响。最后,搭建了实验验证平台,实验结果表明,左右翅膀的同步拍动不会引起机体姿态较大变动,而两侧翅膀拍动相位的不同将引起机体来回摆动,拍动幅值的不同将引起机体的滚转运动,且拍动频率越高,机体滚转越明显。证明了蝗虫利用翅膀不同步运动进行空中姿态调整机理的正确性,也为仿蝗虫机器人空中姿态调整设计提供了依据。
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- 一种可自动调节左右翅膀扑动幅值的扑翼机器人
- 本发明公开一种在不改变左右翅膀拍动相位的同时，可自动调节左右翅膀扑动幅值的扑翼机器人，包括机架装置、驱动装置，幅值调节装置、摆动装置。所述驱动装置可在驱动电机作用下，通过偏置的曲柄滑块机构驱动滑块沿固定导轨上下往复运动，...
- 陈殿生陈科位张自强
- 文献传递
