机构学与机器人-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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机构学与机器人

项目名称：机构学与机器人
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：51125020
申请代码：E0501
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：丁希仑
负责人职称：教授
依托单位：北京航空航天大学
批准年度：2011

中文摘要：

在弹性机构研究领域，提出了变形旋量的概念并拓展应用李群李代数理论解决了具有弯曲、拉伸和扭转等复合变形的连续构件的机构分析——这一机构学难题，国际同行认为这一理论超越了传统公认的欧拉-伯努力梁理论的弹簧近似推导，因此，能够用来处理大变形的情况。率先开展变胞机构研究，提出并建立了柔性变胞的设计分析理论，相关论文被重要国际会议ASME/IEEE ReMAR'2009评为最佳论文。创造性地将变胞机构用于设计飞船舱门操作机构，为国家神舟七号载人航天重大型号工程做出了贡献。设计并研制了一种融合腿式优越地形适应能力和轮式高速优点的新型六足星球探测机器人。作为负责人完成国家基金面上项目4项、重大国际合作1项、中英协议项目1项，其中2项获优秀项目奖。主持完成国家863项目4项。发表论文120篇，SCI/EI收录70余篇，他人正面引用285次，获得授权国家专利22项。获得北京青年科技奖及其它省部级科技奖4项。

中文主题词：变胞机构；可展机构；变结构机器人；航天应用；

英文摘要：

metamorphic mechanism；deployable mechanism；reconfigurable robot；space application；

英文主题词： metamorphic mechanism；deployable mechanism；reconfigurable robot；space application；

结论摘要：

本项目的理论研究涉及机构学与机器人学领域，基于柔性变胞原理解决可展/收机构、变结构机构的创新设计问题。可展/收机构及变结构机构通常用作大型航天器背架结构以及空间机器人的主体结构，其设计过程中的机构单元选择、组合方式、运动约束分析、方向误差分析以及刚柔耦合振动抑制等问题均需要进行针对性的研究。本研究提出和运用变胞机构原理，形成单元机构组合设计理论和方法，解决重组重构和精度设计等关键问题。同时开展了新型航天机构创新设计及应用基础问题的研究，以及新型变结构机器人的创新设计及研制。该研究丰富了机构学和结构力学的研究内容，对于促进二者的交叉融合，提高我国大型航天机构以及空间机器人的发展应用均具有非常重要意义相关研究成果已在ASME/IEEE Transactions等国际权威期刊及重要会议上发表论文50余篇，其中SCI收录25篇，EI收录50篇，出版英文著作1部。获得授权国家发明专利19项；ICMA、IEEE/IFToMM国际会议最佳论文奖以及教育部自然科学二等奖等科研学术奖励。

成果综合统计