2003年2月机械设计与研究
MachineDesignandResearchVol.19No.1Feb.,2003
文章编号:100622343(2003)0120053204
航空机械装备失效分析专家系统应用研究
徐元铭,骆晶妍,邢小楠
(北京航空航天大学 飞行器设计及应用力学系,北京 100083)
摘 要:介绍了应用数据库与AI逻辑推理相结合,建立一个以材料、力学、设计、断裂分析等知识为依托的,
综合典型失效案例和专家经验的失效分析专家系统。着重论述了系统的结构、功能设计和实现策略,阐明了获取和发现失效分析知识的有效方法和用于失效分析决策的不确定性推理模型,实现了相应的逻辑推理系统,并通过航空机械装备疲劳断裂失效模式应用实例,说明系统的有效性,为航空机械装备失效分析这一病态结构问题的解决,提供计算机化的方法和途径。 关键词:失效分析;专家系统;数据库;疲劳断裂 中图分类号:TP391.5 文献标识码A: 航空机械装备的失效分析,涉及到材料、物理、化学、力学、设计、制造、可靠性和使用维护等多方面的知识和信息,是一门综合性、实践性强的应用技术。它往往需要依赖于人类专家丰富的实践经验,以及借助于以往分析成功的典型案例知识,才能分析出符合实际的合理结论。人们在长期的实践中,已经积累了大量丰富的失效分析知识和经验,但这些知识和经验大都是分散的、具体的和领域相关的,缺乏高层次的系统性、通用性、完整性和实用性[1]。随着数据库技术和人工智能知识处理技术的应用和发展,人们已经开始研究计算机化的失效分析系统,为获取、发现和高效利用失效分析知识提供方法和手段,为进一步揭示航空机械装备的失效机理及其与失效特征、失效模式的因果联系开辟新的途径。
对于分层次的结构,较高层次的失效分析(系统或子系统极)称为故障诊断。有关计算机化的故障诊断技术,目前国内外已有相当丰富的研究成果[2],但这些技术大都是系统相关的(system2dependent),即一个系统的诊断知识不能转化和移置,为另一系统所用。相对来说,很少有人真正开发出零件级的失效分析系统。Mayer[3]、Liao[4]分别在电厂蒸汽管和石油化工领域运用专家系统来判别失效类型和模式;
Komai[5]则描述了一种基于图象处理和模式识别的程序来
面采用逻辑推理的分析策略和思路,来判断失效事件的失效模式、推断失效原因、进而为采取合适的预防改进措施提供依据。由于失效分析所用到的知识具有模糊性和不确定性,以及失效分析过程本身具有启发性的特点,因而失效分析问题不能用普通程序来解决[4]。
本文在考察航空机械装备失效分析专家求解思路[6]的基础上,运用专家系统知识推理技术来构造计算机化的辅助
分析系统。该系统能够根据用户给出的初始事实(如失效构件表面特征的宏观检查信息)等,搜索相应知识库,并咨询推理得出与其相关的某种失效模式结论;并在这一失效模式所蕴涵的失效条件下(即材料及其工艺条件、力学条件和环境介质条件等),寻求补充性数据(如化学成分、力学性能、疲劳源的微观特征等),来进一步推理证实最有可能的失效原因,从而为分析人员提供决策参考依据。系统的基本功能流程如图1所示。
其中,逻辑推理机是实现失效分析求解的核心,它利用符号模式匹配机制和搜索算法来处理领域知识和证据事实,产生失效分析所需的各种结论,如失效模式、失效原因和预防改进措施。知识库用于存放从书本、期刊和专家那里获取的、用产生式规则表达的失效分析经验知识;分析库则存放需要进行分析的失效事件的证据信息、中间结果和推理结
区分六种不同的断裂表面形态;可以看出,国外在运用知识化方法来进行辅助失效分析方面已开展了初步的尝试。本文在此介绍用于航空机械装备失效分析的专家系统,重点介绍运用数据库技术和逻辑推理相结合的问题求解模型,包括失效分析数据信息的建模、领域知识的表达与获取、以及基于置信度的推理方法,并通过应用实例来阐明该系统的有效性。
1 系统的结构和功能
航空机械装备失效分析的任务是以获取的客观失效信息(即失效对象、失效现象与特征、失效环境)为事实证据,全
收稿日期:2001-11-07
基金项目:973国家重点基础研究规划资助项目
▲图1 辅助分析专家系统基本功能流程
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机械设计与研究 第19卷
论;案例库存放以往积累的、并分析成功了的典型案例。案例库结构与分析库具有同一数据结构,它们的区别仅在于案例库包含了失效事件的整个分析信息,包括证据信息、分析依据以及已被证实的正确结论等;而分析库是被推理机所用,用于动态地记录推理过程。当一个失效事件分析完成后,用户可以将分析库中的数据导入案例库中作为典型案例。
在辅助分析过程中,用户可以用两种方式使用该系统:①通过查询案例库,找到与当前失效事件类似的典型案例,从而获知该失效案例以往的分析结论;②也可以进入机器推理模块,运用知识库中的知识,通过机器的逻辑推理推出分析结论,以供参考。这两种方式也可以是相辅相成的。下面具体介绍本专家系统的各个功能组成模块的具体技术内容。
2 失效分析数据库的建立
▲图3 案例信息的二级结构组织表示
由于航空机械装备失效形式的多样性,导致失效的因素 案例库中与案例代码对应的一组记录构成对一个失效案例的复杂性,失效分析所涉及到的知识和数据内容十分广泛,的完整描述,案例代码为主索引。这种动态记录组的方式效因此,如何有效地组织、表达和管理这些信息是开发失效分析专家系统中的一个关键性问题。本文采用Access97的实体—关系(Entity—Relation)数据建模技术来设计失效分析信息库,可以分为三大主要功能库模块;分析/案例数据库、失效分析因果关系知识库、规范化的数据字典库。三者的关系如图2所示:
率高,通用性好。
例如,图3显示了WP27系列发动机二级压气机工作叶片“掉块”失效分析(取自文献[1])的数据表示形式。其中,置信度信息部分根据实际情况给出。图中黑线以上为证据信息,以下为该案例分析的结论信息。本专家系统可以根据黑线以上的证据信息,通过机器推理,自动得到失效分析结论。
(2) 因果关系知识库
它包括失效模式知识库和相应的失效原因知识子库。知识库结构仍采用二级组织模式,即由规则编号表、规则前项(LHS)、规则后项(RHS)三个表组成(如图2所示);其中规则编号表包含规则代码、规则说明、和置信度字段,以用于说明该条规则知识本身的可信度。规则前项(LHS)和规则后项(RHS)表都有规则代码、属性、值字段。其中LHS和
RHS中的属性和值的维护,可以通过点选相应下拉菜单,从
字典库中的术语中进行选择,其属性对应字典中的类名,值对应字典中的术语项。
例如,对于如下描述的产生式规则:
IF ′材料类型及牌号′is′结构钢′and
▲图2 失效分析数据库的实体—关系模型
(1) 分析/案例库
′载荷类型′is′接触疲劳载荷′and′外观特征′is′颜色改变′and′断口微观特征′is′鳞片状花样′
THEN ′失效模式′is′疲劳磨损′cf90
主要记录了案例事件的失效属性信息,包括零件名称和类型、材料类型与牌号、载荷类型与大小、使用环境与介质、外观损伤特征、失效位置、断口宏观特征、断口微观特征、分析手段、化学成分、力学性能、金相组织、失效模式、失效原因、预防与改进措施等。由于失效属性常常允许取多值信息(如断口微观特征可以取有二次裂纹、泥纹花样等),因此使得每个案例记录的字段个数不尽相同,字段结构也长短不一。如果采用单层表固定的记录结构,则存储效率低,且通用性差,为此采用如下的二级组织模式来构造分析/案例库:
第一级:存放与推理机处理无关的信息,如:案例名称、图片、说明描述等。
第二级:统一采用〈案例代码、属性、值、置信度〉的四元组作为基本字段来表达失效属性及取值,这样就使得分析/
用数据库的二级组织形式表示,则如图4所示。 (3) 数据字典库
它是系统各主要功能模块都可以使用的,用于统一在本专家系统中所涉及到的专业术语和符号及图片代码等。它包括类名、术语名称、术语代码、说明、图片等字段。本系统将所涉及到的术语分为21个大类,总共407条。限于篇幅,在此不再予描述。
3 领域知识的获取
有关航空机械装备失效分析的知识,主要来源于三个方面:一是以往的分析成功的失效案例,二是失效理论研究成
第1期 徐元铭等:航空机械装备失效分析专家系统应用研究55
4 基于可信度的推理机制
专家系统的控制策略和推理机制是用符号逻辑来模拟领域专家处理问题时的思维和运用知识的形式逻辑方法。本系统以可信度为不确定性测度,运用正反向混合数据驱动的推理方法进行求解。
4.1 可信度的处理方法
在失效分析决策中,不确定性因素是存在的。特别是失效特征,如宏观的疲劳弧线和微观的疲劳条带,在不同的条件和情况下(腐蚀、高强材料等)其清晰程度有所不同。所
▲图4 规则的数据表结构
以,在确定一个失效分析决策时,可以使用不确定性推理模型来实现。
由于本系统把失效分析决策知识表示成规则形式;证据事实→假设结论,所以不确定性表现在规则知识本身的可信度、证据的可信度和假设的可信度三个方面。可信度的度量可以以0到100的确定性因子来表示,其中100表示完全确定,0表示完全不确定,并以20为可信的最小阈值。若规则前提的可信度低于20,则规则失效。
在推理过程中可信度的处理描述如下:
(1) 推论可信度取证据可信度与规则可信度之乘积的
果,三是失效分析专家的经验体会。失效案例可以从期刊、报告、杂志等获取;通过收集、编号、分类、筛选有效案例等一系列步骤,形成案例文本,然后按数据字典库术语进行描述,并进行统计、归纳、合并等操作,最终总结出失效分析规则。基于归纳的机器学习方法(如ID3算法)可用于获取此类知识。目前本专家系统收集了疲劳/断裂失效方面的案例约240个,形成了判别失效模式的具体规则43条。而失效理
论知识和专家经验体会则需要通过访问、记录、整理、分析、提炼和归纳总结,方可形成失效分析规则。文献[7]给出了断裂失效模式和原因相结合的实用分类方法和失效特征判据的对比分析。据此,可以总结出几种常用的失效分析规则句型:
句型1:宏观或微观特征+(材料+载荷+环境)=》一级失
效模式
句型2:一级失效模式+宏观或微观特征+(材料+载荷+
环境)=》二级失效模式或失效原因
句型3:失效模式+(失效位置/走向+力学性能+化学成分
+显微组织)=》失效原因(设计原因+材质原因+
规范值:
)=round(CF(A′CF(B|A′|A)3CF(R(A→B))/100)
其中round为圆整处理。
(2) 若规则前提为多个条件的合取,则前提证据的总可信度取各证据的最小值:
CF(A′|A)=(min{(CF(A′|A2),…,CF(A′1|A1),CF(A′N|AN)})
其中,A=A1∧A2∧…∧AN。
(3) 若规则前提为多个条件的合取,则把它们视为可推出同一结论的多条规则。
(4) 若同一结论可由多条规则推出,则将用下面的公
工艺原因+环境原因)
举例:
rule4
if′ 材料类型及牌号′is′结构钢′
and′载荷类型′is′接触疲劳载荷′and′外观特征′is′剥落′
and′断口微观特征′is′鳞片状花样′then′失效模式′is′疲劳磨损′cf85.rule25
if′ 外观特征′is′附近有裂纹′
and′断口微观特征′is′沿晶′and′断口微观特征′is′腐蚀产物′and′失效模式′is′疲劳断裂′then′失效模式′is′腐蚀疲劳断裂′cf95.rule53
if′ 失效模式′is′韧性断裂′
and′化学成分′is′合格′and′显微组织′is′合格′and′力学性能′is′不合格′then′失效原因′is′设计问题′cf90.
式对其可信度进行综合:
CF(B)=(CF(BR1)+CF(BR2)3(1002CF(BR1))/100)
(5) 若规则前提中某一必要条件的可信度小于阈值
20时,则规则不被激活。4.2 推理求解策略
Prolog是基于一阶谓词逻辑的程序设计语言,具有识别
数据、确定控制匹配模式和进行自动演绎的能力,提供有搜索、匹配和回溯等推理机制,在编制问题求解程序时,无需编写专用的搜索算法。
本文依据航空机械装备失效分析问题求解的特点,采用
prolog语言来设计失效分析推理机,其逻辑推理的求解过程
可概括为如下步骤:
(1) 系统先根据收集到的某失效事件的证据,激活一
定的规则生成部分假设(正推过程)。
(2) 再设定目标模块,根据所需求解的目标,设一个可
能解(以下为反推过程)。
(3) 然后,系统根据所需求解的目标,调用规则库中的
启发式规则,先在RHS中查找、并激活某条规则。然后调用验证模块,逐条验证该规则LHS的各条件项是否满足。当系统缺乏证据时,会弹出询问用户窗口,请求用户输入;当假
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机械设计与研究 第19卷
附表 航空发动机构件疲劳断裂失效模式识别预测实例(表中括号中的数值为可信度因子)
涡轮发电机装置叶片断裂分析
发动机锁片微动疲劳断裂失效分析锁片微动疲劳载荷
1Cr18Ni9Ti
JT9D发动机地面停车故障分析
零件名称载荷类型
载荷大小
涡轮叶片
拉伸载荷
接近或超过屈服强度(100)
叶片
材料类型及牌号K3镍基铸造合金环境高温(100)外观特征失效位置断口宏观特征
断口微观特征
分析手段预测失效模式
实际失效模式
多源(90)、疲劳沟线(90)颜色改变(100)
疲劳条带(90)韧窝(90)
材质分析,化学成分,断口分析,力学性能,金相组织疲劳断裂(86)
低周疲劳断裂(86)低周疲劳断裂
不锈钢附近有裂纹(90)腐蚀产物(90)氧化物(90)
沿晶(90),疲劳条带(90)泥纹花样(100),蚀坑(90)断口分析,化学成分疲劳断裂(86)
腐蚀疲劳断裂(69)腐蚀疲劳断裂擦伤(100),磨损(100)微动磨损损伤处(100)
分为三区(100),疲劳弧线(90)有剪切唇(90)二次裂纹(90)起源于表面(90)断口分析疲劳断裂(90)
微动疲劳断裂(72)微动疲劳断裂设未被证实时,回到第(2)步,将该假设定为求解目标。如果有证据或前期生成的假设全部支持条件项,则该规则完全匹配,并对置信度作相应的处理,求解目标达成,并回溯。如条件项未得到全部证实时,求解目标失败,则回溯。
(4) 回到第(1)步,再设定下一个可能解,继续上述过
验相结合,来处理典型失效案例数据和失效理论研究成果,以期获得失效分析的有效知识。
(3) 建立基于逻辑的,以可信度不确定性模型为基础
的推理求解机制。
通过实例应用验证了该系统的有效性。今后的工作应放在发展高效的数据挖掘技术来改善知识自动获取功能和建立具有类比推理的失效分析机制,从而为工程实践中构造高效实用的失效辅助分析系统提供技术基础。
程,直到可能的解都证明完毕,推理结束。
5 应用实例
为了检验上述方法和系统的正确性和有效性,现以涡轮发电机装置叶片断裂分析[8]、发动机锁片微动疲劳断裂失效分析JT9D发动机地面停车故障分析三案例的分析交互过程可描述如下:
①用户输入案例代码,并将所收集的失效特征信息输入至分析库(批量输入方式);
②加载失效分析规则知识库;③加载含该案例代码的分析库;④输入失效分析求解目标,即失效模式;⑤进行推理咨询与结果显示。
由附表可以看出,用本专家系统识别失效模式和航空领域专家实际分析的结论是相符合的。说明运用本专家系统来辅助失效分析是完全可行的。本系统所建立的失效分析知识库是合理的。
[9]
[10]
参考文献:
[1] 陶春虎,等.航空装备失效典型案例分析[M].北京:国防工业
为例,来进行失效
模式的识别预测,并与实际分析结果相比较(附表)。对以上
出版社,1998.
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1997,(4):28～42.
[7] 钟群鹏,等.断裂失效的模式和原因的特征判据的对比综合分
6 结束语
从问题求解的角度来看待航空机械装备失效分析的过程和特点,它属于病态结构(ill2structured)问题,在传统上是基于人工行为的,它需要人的智慧、知识、专业经验和技巧,因而对失效分析人员的专业素质有很高的要求。本文在航空机械装备失效分析专家求解的一般思路的基础上,阐明了利用数据库技术和人工智能相结合,来建立航空构件的计算机化辅助失效分析系统,其特点在于:
(1) 运用ACCESS97关系数据库的二级组织模式来建
析[A].全国第二届航空装备失效分析会议论文集[C].1997,
1～9.
[8] 袁新泉,等.航空机械失效案例选编[M].北京:科学出版社,
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艺,2000,增刊:107～109.
作者简介:徐元铭,(1965-),男,博士,副教授,研究领域:飞行器结构设计与分析,现研究方向为智能化CAD,自适应有限元分析,以及智能化机械故障诊断与失效分析技术。
立失效的分析/案例库、因果关系知识库和失效术语字典库。
(2) 运用基于归纳学习的自动获取方法与总结专家经
8
300161,china)P42
NovelProtectedClutchLIANGyi2de
(MechanicalInstitute,xiangtanUniversity,xiangtang411105China)P49
Abstract:Thispaperhassyntheticallyanalyzedanddis2
cussedmanyinterfacemodesaboutautoCAD.IthasresolvedtheproblemoflinkandcommunicationbetweenAutoCADandCADappliedsystem.
Keywords:AutoCAD;hing2levelprogramlanguage;interface;communicationtechnology
AnalysisandResearchonCharacteristicsofMagneticSuspen2sionTechniqueUsedforVibrationIsolatingSystemWANGFu2qiang,MALu2zhong,SHENChun2gen
(InstituteofMechanicalengineering,JiangsuUniversity,ZhengJiang212013,China)P44
Abstract:Thispaperintroducesonenovelprotected
clutch,whichissimpleinconstruction,goodinusability,lowforcostandmovementexpenditure,longforworkinglife,rapidforjontorseparation,compensableforallkindsofoffset,andpro2tectedforoverload.
Keywords:newtype;protected;clutchTheOptimalPolicyresearchofTwo2stagePreventiveMainte2nanceoftheEquipmentinManufacturingWorkshopHANBang2jun,FANXiu2min,MADeng2zhe
(SchoolofMechanicalEngineering,Jiao2TongUniversity,Shanghai200030,China)P50
Abstract:Inthispaper,themagneticsuspensionappliedcharacteristicsofRareearthPermanentmagnetmaterialinthevibrationisolatingsystemarestudied,andthemethodwithwhichspatialfluxdensityandmagneticforceiscalculatedquan2titativelyispresented.Anewlymagneticsuspendedabsorberisdeveloped,anditsgoodmagneticsuspensiontraitandfavorablenonlinearrigiditytraitaretestedandanalyzedsyntheticallybythemethodsoftheexperimentandartificialneuralnetwork.Moreover,anexperimentcoefficientisintroducedtoadjustthetheorysoastomeetthedesignofmagneticsuspensionabsorber.Keywords:magneticsuspension,absorber;neuralnetworkHydrokineticsAnalysisofFusedPolymerExtrudedByAScrewMechanism
LIUGuang2fu,LiAi2ping
(InstituteonAMTofTongjiUniversityShanghai200092,Chi2na)P46
Abstract:Theoptimalmodeloftwo2stagepreventive
maintenanceisproposed.Atfirststage,theminimumnumberofpreventivemaintenanceisdetermined.Onthebaseoftheresultofthefirststage,theoptimalcycleofpreventivemaintenanceisdeterminedatsecondstage.Themodelproposedsimplifiesthecalculationdifficultyandavoidstheshortcomingofexpectedcy2clemodelininfinitetimehorizon.Thisapproachissuitableforoperationinpracticeandcanbeusedtoprovidedecisionsup2portingforrepairjobschedulingandjobshopscheduling.
Keywords:preventivemaintenance;agereductionfactor;
finitetimehorizon;failurerate
TheStudyofApplicationofExpertSystemToFailureAnalysisofAeronauticalequipment
XuYuan2ming,LUOJing2yan,XINGXiao2na
(DepartmentofFlightVehicleDesignandAppliedMechanics,BeijingUniversityofAeronauticsAndAstronautics,Beijing100083,China)P53
Abstract:Inthispaper,theN2Sequationsoffusedpoly2
meringroovesofascrewextrusionmachinewillbederived.Consideringtheactualuseconditionofthescrewextrusionma2chine,fivehypotheseswillbedone,consequently,theN2Sequa2tionscanbelargelysimplified,andvelocitydistributinginflightchannelofmeteringsection,relationbetweenpressureinflightchannelandparametersofascrew,formulaofflowrateofvol2ume,andformulaofpowerconsumptioninthescrewextrusionmachinerycanbededuced.Inordetocontrolbetterinnercon2figurationcharacteristicsofRPproducts,lawofmotionofpoly2merinastateofviscousandinfluencesofthescrewparameterstoflowratiointheflowingprocessoffusedpolymermustbere2searchedandanalyzed.
Abstract:BycombiningAIIogicreasoninganddatabase
technology,afailureanalysisexpertsystembasedontypicalaeronauticalequipmentfailurecasesandhumananalysisexperi2enceisintroducedinthispaper.suchsystemrequirestheknowl2edgeofmetalmaterial,mechanics,structure/componentdesign,andfactureanalysis,etc.Firstthefunctionandstructureofthesystemaredescribed,followedbythedetailsinrelationaldatabasemanagementforfailurecasebase,rulebaseandfailuretermdictionary.Theknowledgediscoveryandacquisitionmeth2odsforfailureanalysisrulesarepointedout,andthepracticalusefuluncertaintyreasoningmodelformakingfailureanalysis
Keywords:screwextrusion;fuseddeposition;hydrokineti2
cs;rapidprototypingtechnology
9
decisionsisgiven.Theeffectivenessoftheapprocachhasbeenproventhroughseveralapplicationexamples.
ingMachine
SHANGYou2xuan,LINing
(ShanghaiYAWAPrintingMachineryCO.,Ltd.ChaLingRoad(N),Shanghai,200032,China)P61
Keywords:failureanalysis;expertsystem;database;fa2
tiguefracture
TheImprovementofaMinibus’StructureBasedonComputerSimulationofCrashworthiness
LIYuxuan,ZHANGXiao2yun,GELong,LINZhongqin,CHENGuanlong
(ShanghaiJiaoTongUniversity,AutomotiveBodyManufactur2ingTechnologyCenter,Shanghai200030,China)P57
Abstract:Withthestructureofmainbodybeingmodified
inonekindofautomaticplatendie2cutting&foil2stampingma2chine,theoreticalanalysisshouldbeprovided.First,twothree2dimensionalmodels22oneismodified,theotherisnotmodified,aresetupinPro/E.Withthespecialinterfacesoftware,theCADmodelsarenotonlytransmittedtoANSYSbutalsomodi2fiedinANSYS.Second,withthestructureofmainbodybeingmeshed,thefiniteelementsmodelareestablished.Withthecharacteristicsofmaterialandconstraintsinthestructurebeinggiven,thestressanddeformationinthestructureofmainbodyarecaculatedundertheprovideddiecuttingload.Theanlaysisresultsshowthemaimumstressanddeformationinthemainbodywiththeimportantpartsincluded.Someconclusionscanbedrawnfromtheresults.Theconclusionsare:thematerialinthemainbodyareproperlychosen;Theweaknessisaroundthewindowonthewallboards;Therigidityofthetransmissionwallboardisrecommendedtobereinforce.,etc.Experimentedwiththetri2axialstringauges,thecorrectnessaboutthefiniteelementsmodelofthemainbodyistestified.Thustheresultsandconclusionarereliable.
Abstract:Adetailedfullvehiclefiniteelementmodelwas
establishedforthesimulationoffrontalimpactwitharigidwalloftheoriginaldesignofaminibus.Thesimulationresultsshowthattheoriginaldesignhassomeproblemswithregardtocrash2worthiness.Somepartshadinefficientenergyabsorbingcharac2teristicsandimproperdeformationmode.Basedonthesimula2tionresult,theforesideoftheseven2seatbuswasredesignedtogainbetterenergyabsorbingcharacteristic.Aftermodelingandimpactsimulationoftheredesignedminibus,theresultsshowedconsiderableimprovementinperformance.
Keywords:crashworthiness;minibus;simulation;finiteel2
ementmodel
DesignofMulti2fingeredDexterousHandWithUnderactuatedTendonsYEJun
(MechatronicDepartment,ShaoxingCollegeofArtsandSci2ences,Shaoxing312000,China)P59
Keywords:automaticplatendie2cutting&foil2stamping
machine;structureofmainbody;finiteelementsmethod;stress;deformation
StructureAnalysisofRotationGin2poleandResearchofCor2relativeProblems
ZHANGChuan2zhong1,AIGuang2fu1,WANGJian2,DAIYong2qian2
(1.ShengLiOilFieldYellowRiverPre2drillCompany.,Dongy2ing257045,china,2.ShandongUniversityofTechnology,Traf2ficandVehicleEngineeringInstitute,Zibo255012China)P63
Abstract:Akindofmulti2fingereddexteroushandwith
underactuatedtendonsispresentedinthispaper.Itissimplestructure,dexterousoperation,easycontrol,andhigheroperatingadaptability.Eachmultiphalangesfingerwithonlyoneactuatoroftendoncanperformmovementinbendingfingermanners.Thispaperdescribedthestructuredesignofmulti2fingereddex2teroushandanddisplacementanalysisofthefinger.Themulti2fingereddexteroushandhassimplerandmorecompactstucturethancurrentmulti2fingereddexteroushandsandunderactuatedhandsofrobotwithmulti2phalanges.Itcanreducethecontrolcomplexity,weightandcost,andcanrealizetheabilityofcatch2ingdifferentobjectsinmulti2functions.
Abstracts:Beaimedatthestrengthaccountingofrotation
gin2pole,makethestructurereduceabeam2barcell,andmakee2lasticityfrontier2cellfiniteelementstraggling,haveafiniteele2mentanalysisbytherotationatthederrick’stwoterminusloca2tion,mainanalysisthestructure’sstainedconseathorizontal,verticality,onelimbandtwolimbconstitutionofthegin2pole,andmakeanalysisbythestresseffect.
Keywords:handofunderactuatedtendons;multi2fingered
dexteroushand;kinematicsanalysis
AnalysisWithFiniteElementsMethodfortheStructureofMainBodyintheAutomaticPlatenDie2cutting&Foil2stamp2
Keywords:rotationgin2pole;finiteelement;sleeve;elasti2
cityfrontier2cell
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