栾云广博士答辩公告

教学动态

发布时间:2017-06-27浏览次数:1230作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：栾云广

指导教师：赵东标教授王化明教授

论文题目：燃爆弹跳机器人关键技术研究

答辩委员会：

主席：王兴松教授/博导东南大学

委员：李东波教授/博导南京理工大学

张琦教授/博导解放军理工大学

毛军逵教授/博导南京航空航天大学

左敦稳教授/博导南京航空航天大学

答辩秘书：李成刚副教授/硕导南京航空航天大学

答辩时间：2017年7月2日 14：00-17:00

答辩地点：南航明故宫17-519

学位论文简介：

针对燃爆弹跳机器人弹跳性能难以控制的问题，对燃爆弹跳驱动器及弹跳机器人进行了理论与试验研究，本文的主要研究工作包括：

（1）建立了燃爆驱动弹跳的热-动力学方程，研究了燃烧效率、燃烧品质系数以及燃烧时间对驱动器性能的影响，得到等容假设分析驱动压力的方法。

（2）针对丙烷/一氧化二氮的摩尔混合比及充气压力对驱动器输出性能的影响，对燃爆弹跳驱动器进行试验分析，建立了最大驱动压力与混合比及初始充气压力的关系，并利用试验结果对驱动器的热-动力学模型验证。

（3）研制了轮式移动的弹跳机器人载体，将其与燃爆弹跳驱动器相结合，得到复合移动的弹跳机器人，根据机器人的落地缓冲要求，设计、实现了蜂窝结构的减震车轮，研究了车轮静态受力变形和落地碰撞，对该机器人进行了越过与跃上障碍物试验。

（4）针对地面的力学特性对燃爆弹跳机器人弹跳性能的影响，建立了考虑地面力学特性的驱动器动力学模型，在三种典型力学特性地面进行弹跳试验，验证理论模型的有效性。

（5）对驱动器的结构进行改进设计，基于起跳速度确定驱动器缸体的内径与行程、复位弹簧刚度等参数，对改进的驱动器进行充气试验与弹跳试验。

主要创新点如下：

(1) 根据Wiebe热释放函数，建立了燃爆弹跳驱动器的热-动力学模型，得到利用等容假设方法分析驱动器的压力变化，为驱动器的设计、控制和性能分析提供了理论依据。

(2) 通过试验研究了驱动器的输出性能与丙烷/一氧化二氮的混合比、初始充气压力的关系，为燃爆弹跳机器人丙烷/一氧化二氮的混合比及初始充气压力的控制提供依据。

(3) 建立了考虑地面力学特性的弹跳机器人起跳动力学模型，并通过对机器人在三种典型力学特性地面的弹跳试验验证了该模型的准确性，该理论方法为弹跳机器人弹跳地点的选择以及在不同力学特性地面的越障控制提供了依据。

(4) 提出了基于起跳速度对驱动器的缸体内径与行程、复位弹簧的原长与刚度进行设计的方法。