基于VCM概念的轮式移动机器人自适应机构设计及研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50905005
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    裴旭
  • 依托单位：
    北京航空航天大学
  • 学科分类：
    E0501.机器人与机构学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

项目以复杂地形环境下的轮式移动越障机器人为应用背景，以虚拟转动中心为出发点研究被动自适应机构的越障机理，并通过虚拟运动中心（VCM）机构来实现对虚拟转动中心的位置控制。这样，借助于申请者在VCM机构方面的研究基础，系统开展对自适应机构构型综合与优化设计的基础理论及创新设计研究。研究内容涉及VCM自适应机构的构型综合、机构学性能分析及设计方法等，并以提高机器人越障高度和越障平稳性等性能为目标，有针对性地对几种新型的VCM自适应机构进行创新设计，设计研制相应的模型、实验平台及实验样机。.项目的研究成果将为丰富越障机器人的种类，提高移动机器人的地形适应能力等方面提供理论基础和实验依据。

结项摘要

项目针对自适应越障机构进行了机理研究和机构的构型综合，给出了改进这类机构越障性能的有效方法，并提出了多种新型的自适应机构。对其中一种自适应机构进行了优化设计和对比，并搭建样机进行了一定的实验研究。实验结果表明这种自适应机构对不同地形都有较好的通过性。通过对VCM概念的应用范围进行扩展，发现了一种利用摆动实现前进的驱动方式。由于可用于自适应越障的现有VCM机构很少，所以在对四杆类VCM机构性能研究的同时，也进行了VCM机构的构型综合研究。以基于约束和自由度线的图谱法为工具，结合模块化子链的思想理念，提出了可以实现VCM机构统一构型综合的普适性方法。这种方法将约束空间中的约束线作为选择子链的依据，再对子链进行组合，综合得到了多种新型VCM机构。最后，就行了柔性VCM机构的研究，将具有虚拟转动中心作为VCM机构的主要特征，提出了一种基于柔性VCM模块组合的构型综合方法。基于VCM概念，提出了一种簧片型柔性机构伪刚体建模方法，可简单准确快速地计算出复杂柔性结构的刚度、精度等特性。该方法比传统伪刚体模型适用的变形角度更大，精度更高。.本项目在自适应越障机构、并联机构、柔性机构等方面进行了创新性的研究，得到了多种构型综合方法，并成功得到了一些新机构。这些成果将对自适应移动机器人以及并联机构学、柔性机构学等方面的研究起到一定的推动作用。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
A visual graphic approach for mobility analysis of parallel mechanisms
并联机构运动性分析的可视化图形方法
  • DOI：
    10.1007/s11465-011-0213-3
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Frontiers of Mechanical Engineering
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    裴旭;于靖军
  • 通讯作者：
    于靖军
一种柔性铰链转动精度的改进方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中北大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    裴旭
  • 通讯作者：
    裴旭
柔性铰链机构设计方法的研究进展
  • DOI：
    10.5194/gmd-13-1123-2020
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于靖军;裴旭;毕树生;宗光华;张宪民;YU Jingjun1 PEI Xu1 BI Shusheng1 ZONG Guanghua1 ZH;2.School of Mechanical;Automotive Engineering
  • 通讯作者：
    Automotive Engineering
A unified approach to type synthesis of both rigid and flexure parallel mechanisms
刚性和柔性并联机构类型综合的统一方法
  • DOI：
    10.1007/s11431-011-4324-1
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Science in China - Series E: Technological Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yu JingJun;Li ShouZhong;Pei Xu;Bi ShuSheng;Zong GuangHua
  • 通讯作者：
    Zong GuangHua
一种刚柔统一的并联机构构型综合方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国科学:技术科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于靖军;李守忠;裴旭;毕树生;宗光华
  • 通讯作者：
    宗光华

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其他文献

滚动接触柔性连续体机器人的设计与运动能力分析
  • DOI：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    裴旭
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    Koji Sugioka
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使用可视化图形方法对一类 2-DOF 旋转并联机构进行运动性和奇异性分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Transactions of the ASME, Journal of Mechanism and Robotics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于靖军;东昕;裴旭;孔宪文
  • 通讯作者：
    孔宪文
含功能梯度材料加强环的任意几何形状孔附近应力集中分析
  • DOI：
    10.1145/2732479
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    陈中
A Family of Butterfly Flexural Joints: Q-LITF Pivots
蝶形弯曲接头系列：Q-LITF 枢轴
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Journal of Mechanical Design
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    裴旭;于靖军;毕树生;宗光华
  • 通讯作者：
    宗光华

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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