如何在结构的不同位置施加不同的加速度

振动参数对果树采收影响的试验研究范雷刚;王春耀;刘梦霞;罗建清【摘要】From tree fruit harvest actual requirement , to solve the problemof the continuous mechanical vibration picking the tree class fruit trees , this paper introduces the continuous vibration effect in the process of fruit harvested testing the effect of vibration , electric vibration test system to clamping of fruit tree trunk different positions , different types of the excitation vibration experiments , using dynamic signal test and analysis system for data collection and output , to get the fruit trees at different positions under different vibration frequency and amplitude of acceleration data and curve , and analysis and comparison .Results show that when the distance and holding the position of the main fruit trees fixed end to 60 cm, vibration test system output frequency of 25 hz, the vibration displacement is 5 mm, fruit trees get acceleration is bigger;The relative acceleration between the branches and fruit also larger;For the research of vibration picking device to provide necessary theoretical basis .%从乔木类果品采收实际要求出发，旨在解决乔木类果树的连续机械振动采收问题。

有限元仿真经验技巧总结1. 装配体接触面之间如何使节点对齐？法一：通过实体切割，产生对齐的实体轮廓线，划分网格时自动对齐。

法二：两实体通过布尔运算合并，然后切割划分网格。

法三：各自划分网格，然后节点合并（ equivalence ），然后分离（ detach ）。

法四：投影 project法五：两实体接触表面网格若不对齐，可以通过选取它们的面网格来进行节点对齐。

2. 如何删除重复的单元？首先，把重复单元节点合并；然后， tool/check elems/duplicates,save failed ；最后， delete/elems, 选择 retrieve , 即可删除重复单元。

3. 切割实体划分实体单元时，如何保证每一块都是可映射的，即可划分的？最好是保证实体每个面只有边界线，面内无其他切割实体边界线。

其次是只有一个面内有边界线。

4. 如何快速创建节点？按住鼠标左键在边界线拖动，直至边界线变亮时松开，点击就出现节点。

5. 如何镜像实体或单元？Tool/reflect, 选中实体或单元， duplicate , 镜像平面， OK.6. 对于较规则的实体，快速生成六面体单元的方法有哪些？1）对于较规则的方形体，可以在其中一面上 automesh ，然后直接 solidmap/one volume 划分。

或者由二维面网格 linear drag 生成。

2）对于可旋转的规则环形体，确定其中一面二维网格，然后 spin 。

3）对一般的六面体，需要先确定的相对面的面网格，要保证数量一致，然后通过 linear solid.7. 对于分散对称的载荷施加区域，如风机轮毂上的载荷，塔筒截面上的载荷，怎么加载简单有效？创建中心质点 Mass21 ，赋予其很小的质量，适用静力加载、小变形，不考虑转动惯量。

然后把中心质点和受力区域节点，建立柔性连接 rbe3 ，可以传递力和力矩，耦合六个自由度。

对于实体单元之间建立刚性连接 CERIG, 如螺栓与螺母之间的绑定接触，所有节点不产生相对位移，只产生刚体运动，只需耦合 3 个平动自由度，适用小变形。

第6期2021年2月No.6February ，2021六自由度机器人运动学及主要构件的有限元分析摘要：文章以六自由度机器人为研究对象，根据实际的作业情况，对机器人进行运动学分析以及主要构件的有限元分析。

运动学分析分为正运动学分析和逆运动学分析，解决的是机器人的手臂转向何方，分析的是手部的速度、加速度和位移。

有限元分析主要是机械系统静力学分析。

对主要构件建立模型、模型简化、网格划分，根据危险工况的受力情况，分析了各构件的应力、形变等性能，确保结构设计合理。

对于工业机器人机械结构、传动等方面，运动学和有限元分析能够判断整机设计是否达到设计目标，对结构件的优化设计具有重要的意义。

关键词：六自由度；机器人；运动学；有限元分析中图分类号：TP242.2文献标志码：A 程锴（南京以禾电子科技有限公司，江苏南京210039）作者简介：程锴（1981—），男，江苏南京人，工程师，硕士；研究方向：电子产品总体结构设计。

江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information引言在当前科学技术不断进步和快速发展的背景下，很多先进的技术手段被广泛应用在各个领域中［1］。

特别是机器人在工业中得到广泛的应用，在实际运行过程中，类似于码垛搬运的六自由度机器人在搬运货物中节省大量劳动力，但安全性与可靠性一直备受考验。

因此，本文主要对六自由度机器人进行运动学和静力学分析［2］。

机器人运动学研究解决的是机器人的手臂转向何方，分析的是手部的速度、加速度和位移。

运动学方程是进行机器人位移分析的基本方程，也称为位姿方程。

机器人运动学分为正运动学分析和逆运动学分析。

正运动学是机器人运用各个关节角度、各个构件车长度等已知条件来判断末端执行器在三维空间中的位置；而逆运动学正好相反，它解决的是机器人需要如何运动才能使得末端执行器到达指定位置这一问题。

静力学分析用来分析结构在给定静力载荷作用下的响应。

SMD贴装设备结构种种之比较1.引言SMT组装厂在投资判断新贴装设备的能力时，设备的制造成本(COP)及适应性是两个重要因素。

目前，SMD贴装设备类型众多，令人迷惑。

本文通过SMD贴装设备结构的特征，制造者能正确判断在特定生产环境的设备能力，并对不同类型贴装设备在各种应用要求的适应性进行比较。

2.贴片机的基本结构2.1X-1 , Y-1 , Y-2 结构X-1 , Y-1 , Y-2三种结构十分类似，Y-2是两台Y-1简单安装在一个基座上。

上述三种结构的贴片基本构件有：单个或双架空梁架上装有多个贴装头，现在大多数设备在吸持与贴装之间配置飞行对中’(On-the-fly )光学视觉检测系统。

梁架的两边配置安装送料器件装载量不受限制的优点。

吸持与贴装操作同时进行，又节省为器件对准梁架的运动，提高了系统SMD 的贴装产量。

PCB单向传动轴的运动与梁架伺服系统增强了贴装精度，Y-1建成通过式或T形结构，可与SMT流水线灵活组合。

这种结构的缺点有：相对长的梁架行程对贴装产量起到负面影响，中贴装过程中，PCB的运动对板上先巾SMD器件上施加一个加速度力。

对小型尺寸器件贴装对准吸持，必需配置智能电动送料器。

华夫盘送料器需要配置往复梭或行列检拾装置。

设备占有生产场地面积较大。

Y-2贴片机，需要两边进行操作。

Y-1贴片机在同一个导轨上安装两个往复梭装置为避免碰撞及Y-2贴片机复杂的PCB装载都会给贴装时间带来损失。

2.2转塔结构塔结构是高速贴片机(Chipshooting )最常见的一种贴片机结构。

在理想条件下，这种结构贴片机的SMD贴装产量达到40cph.设备通常配置12-24个贴装头，每个贴装有3-6个吸嘴，能在飞中(On-the-fly )更换。

从运动的送料台上吸持器件，同时在转塔的相对面贴装器件。

PCB 固定在X/Y轴向运动将PCB对准需要贴装的位置。

器件吸持检查，器件予旋转，视觉检查，对准最种旋转定向定位等操作都同时发生在器件吸持与器件贴装之间有些转塔结构贴片机配置一种组合送料器库，能向贴装头送给铁装器件，同时，装载区快速更换送料器。

仿生螃蟹所需的理论计算在这篇论文中，作者提出了一种可模仿、可控制和可感知的螃蟹。

该研究报告于2019年7月在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表。

螃蟹的设计可以在仿生螃蟹(Camera Bird)上实现。

在螃蟹体内有一个类似螃蟹脚的小型机械臂。

它能够在机械臂上旋转以获得动作。

机械手可以控制机械臂的移动方式，例如在原地旋转或向前旋转。

机械臂具有许多不同的运动模式（例如抓握和旋转）以及在机械臂上旋转时施加不同加速度的能力（例如在振动条件下施加更大的加速度）。

该研究中涉及一种由纳米尺度下可实现可感知的螃蟹结构组成的原型。

该研究结果发表在《机器人研究》上(Advanced Materials Letters)。

1.设计原理仿生螃蟹的基本概念是以一种独特的方式将纳米结构与生物材料结合在一起，其纳米结构可以像螃蟹脚一样由多种不同的方式灵活移动，并具有自驱动功能，因此可以产生独特且响应更加精确的驱动反应，并且具有高灵敏度、高响应能力、高精度等特点。

根据设计，仿生螃蟹由三部分组成，它们是仿生脚（通过一条腿向后伸展并与另一条腿形成折叠),两个关节相互配合以完成从伸直到弯曲（类似螃蟹）的转变。

它们被纳米结构限制并形成微型圆环(Camera Bird)。

两个关节可以一起旋转（一个旋转为180°，另一个旋转为180°）。

为了保证良好的机械性能，他们必须具有良好的刚度，以保证在转动过程中能够正确地承受压力以保持所需力量。

该结构由两个圆环固定在一起，并形成了一个圆环，该圆环与两个关节配合以产生运动。

为了控制所需动力，该设计通过其具有自驱动功能的机器人手控制其扭矩。

通过控制机械手的每个转动角速度及旋转角度（以0°为单位）来完成这些任务。

2.基本设计螃蟹有许多不同的表面，但总体而言，大多数表面都具有特定的形状。

为了模仿螃蟹的四足步行能力，螃蟹有四条腿，包括两条腿部，三条小腿和一条小腿。

螃蟹腿由八块光滑均匀的碳化硅基片组成，它们具有光滑表面的碳化硅纳米片(MoSiC)。

《工程荷载与可靠度设计原理》---课后思考题解答1 荷载与作用1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。

引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。

另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。

它们都是间接作用于结构，称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。

1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。

荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。

2 重力2.1 成层土的自重应力如何确定？地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力，对于均匀土自重应力与深度成正比，对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。

2.2 土压力有哪几种类别？土压力的大小及分布与哪些因素有关？根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。

土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。

机器人动力学雅克比-概述说明以及解释1.引言1.1 概述机器人动力学是研究机器人运动过程中的力学和动力学特性的学科，主要涉及机器人的姿态、速度、加速度、力和力矩等相关物理量。

机器人动力学一直以来都是机器人领域的关键问题之一，对于机器人的运动控制和路径规划具有重要的指导意义。

雅克比矩阵是机器人动力学中一项关键的工具，用于描述机器人多自由度系统中各关节之间的运动传递关系。

通过雅克比矩阵，我们可以计算出机器人末端执行器在给定关节角速度下的线速度和角速度，从而实现对机器人运动的精确控制。

机器人动力学的研究在实际应用中有着广泛的意义。

首先，深入理解机器人的动力学特性可以帮助我们设计出更加高效、灵活的机器人控制算法，从而提升机器人的运动精度和速度。

其次，机器人动力学的研究还可以为机器人路径规划、障碍物避障等问题提供重要的理论支持和指导。

此外，随着机器人应用领域的拓展，如医疗、教育、家庭服务等，机器人动力学的研究也将在未来发挥更加重要的作用。

总结起来，机器人动力学是研究机器人运动特性的学科，雅克比矩阵则是机器人动力学中的重要工具。

通过研究和应用机器人动力学，我们可以实现对机器人运动的精确控制，提升机器人的运动效率和准确性，并且为机器人的应用和发展打下坚实的基础。

未来，机器人动力学的研究将随着机器人技术的不断发展而不断探索新的方向，并为更广泛的机器人应用提供理论支持和指导。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应当包括对整篇文章的组织和章节安排进行介绍。

可以按照以下方式编写文章结构的内容：2. 文章结构本文共分为以下几个部分：引言、正文和结论。

2.1 引言部分将对机器人动力学的概念进行概述，介绍机器人动力学的背景和意义。

在此部分还将阐述本文的目的和结构。

2.2 正文部分将重点讨论雅克比矩阵的概念和应用。

首先，将介绍雅克比矩阵的定义和性质，以及其在机器人动力学中的重要作用。

接着，将探讨雅克比矩阵在路径规划、运动控制和力学分析等方面的应用。

1、土木工程试验分类：研究性试验和检验性试验（实验目的）、静力试验和动力试验（荷载性质）、实体（原型）试验和模型试验（实验对象）、实验室试验和现场试验（试验场地）、破坏性试验和非破坏性试验（结构或构件破坏与否）、短期荷载试验和长期荷载试验（时间长短）。

2、结构试验目的：结构试验是指在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形等）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率等）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。

3、生产性试验和科研性试验目的：科研性试验目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各科学的判断、推理、假设及概念设计的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论，而系统地进行试验研究；生产性试验目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结构作出技术结论。

4、静力试验和动力试验区别：“静力”一般在试验过程中，结构本身运动的加速度小型（惯性力效应）可以忽略不计，而动力试验要考虑。

5、短期试验和长期试验区别：短期荷载试验在进行结构试验时限于试验条件、时间和基于解决问题的步骤，不能代替长年累月进行的长期荷载试验，在分析试验结果时必须加以考虑；长期荷载试验即持久试验，它将连续进行几个月甚至数年，通过试验以获得结构的变形随时间变化的规律。

为了保证试验的精度，经常需要对实验环境有严格的控制。

如保持恒温恒湿，防止震动影响等。

6、实验室试验和现场试验区别：实验室试验是指在有专门设备的实验室内进行的试验。

实验室试验可以获得良好的工作条件，可以应用精密和灵敏的仪器设备进行试验，具有较高的准确度。

甚至可以人为地创造一个适宜的工作环境，突出研究的主要方面，减少或消除各种不利因素对试验的影响，常用于研究性试验。