电动轮式畜禽巡检车负载驱动试验及分析

针对电动轮式小车的轮毂电机驱动控制及其稳定性问题,笔者采用嵌入式控制器和电流、速度双闭环控制方法,建立了轮毂电机的驱动控制系统。设计了电机驱动电路、速度检测电路、电流检测电路及过流过载保护电路,采用模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制算法,在测功机平台上模拟电动轮式小车在受突变负载时的实际运行状况,对该控制系统的稳定性进行试验与分析。试验结果表明:该小车启动稳定,在施加不同负载情况下能够维持稳定的速度运行,在过流过载情况下触发保护系统,防止电流过大烧毁硬件电路,进行堵转试验系统未出现故障。此驱动控制系统安全可靠,稳定性好,可为分析验证电动轮式小车驱动控制系统的稳定性提供参考。     

重力驱动的避障小车设计与制造

设计了一种以重力势能驱动且具有方向控制功能的自行小车,能以"8"字形轨迹循环运行,并自动避开放置在其间的障碍物。小车采用凹槽凸轮推杆机构实现精确转向,对相关机构进行了详细设计。仿真和实物实验结果表明该设计能较好地实现绕"8"字形轨迹运行要求,为无碳小车及相关机构应用研究提供参考价值。     

石油钻机立根自动连接系统中钻杆水平运移装置的设计

基于顶部驱动钻机的需要设计了一套立根自动连接系统,详细地介绍了单根钻杆水平运移装置.针对石油钻杆移运的工作状况,设计了水平移运机构中的关键部件钻杆运移小车和钻杆定位机构,并对小车关键零部件进行了静力学分析和计算.     

飞机电动机轮设计及电动滑行系统仿真研究

为进一步提高飞机的地面滑行效率,节省滑行时间和燃油消耗,基于飞机电动滑行系统构想,提出了一种改造飞机主机轮为电动机轮的方案。介绍了飞机电动滑行系统的工作原理及组成结构,制定了飞机电动滑行系统传动方案,并在主起落架原有模型基础上进行部分改造,重新设计电动机轮驱动结构和安装方式。采用永磁同步电动机的空间矢量控制技术, 通过MATLAB/Simulink对电动滑行系统建立仿真模型,分析系统滑行性能。仿真结果表明：飞机自动滑行速度满足要求,传动方案合理可行。     

基于PRO/E的薄板长直焊缝自动焊接小车机构设计及运动学仿真研究

薄板长直焊缝焊接是工业焊接技术中的一个技术难点,如何提高焊接质量和焊接效率是其关键.而薄板长直焊缝自动焊接机中的小车机构,又是设计中的重点之一.本文结合薄板长直焊缝自动焊接工艺的特点和要求,应用Pro/E三维数字建模及MECHANISM机构运动学仿真,对自动焊接小车机构进行了优化设计及运动分析与仿真研究.解决了焊接小车机构设计中位移、速度、干涉等不合理现象和优化机构设计方面的技术问题,使焊接小车机构得到了合理的优化,缩短了设计周期,降低了设计成本,提高了设计的可靠性,为复杂运动机构设计与优化提出了一种切实可行的现代设计方法.     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

基于ADAMS的轨道运输车驱动系统三维建模及运动仿真

轨道运输小车在工程机械制造领域自动化流水线上的应用快速增长。为研究轨道运输小车驱动系统的设计合理性,使设计达到预期效果,运用Solid Edge V20完成轨道运输小车机构模型的创建,使用动力学分析软件ADAMS对该小车做了虚拟样机运动学仿真。通过一系列参数设置和校正,仿真结果与理论设计结果进行对比,对小车的驱动系统进行优化和改进,使小车达到最佳性能,并缩短产品的试制周期和降低开发成本。     

光伏组件自动换行清洁机器人设计

针对光伏组件上灰尘降低光伏发电效率、影响光伏组件性能等现状,设计了一种光伏组件自动换行清洁机器人。该机器人包括清扫小车、换行小车、行走及换行轨道、锁紧装置及远程无线控制系统,清扫小车采用皮带刷上下清扫方式,换行小车负责运输清扫小车实现自动换行清扫。控制系统以ARM芯片MKW01Z128为主控芯片,清扫小车与换行小车之间可进行RF无线通信。样机现场试验表明：该清洁机器人清扫效率高、清扫效果良好,可以实现自动换行清扫、远程控制等功能,适用于大规模地面光伏电站。     

巡回式自动小车存取系统正交仿真分析

为提高巡回式自动小车存取系统的出库效率,采用仿真方法结合正交实验对出库效率的影响因素进行了研究。分析了巡回式自动小车存取系统的出、入库流程,总结了其影响因素;建立了巡回式自动小车存取系统的仿真模型,设计了基于正交实验的仿真流程;对应库容量分别为2 400、1 800和1 200的24种不同的设计场景,采用正交实验法对速度、加速度、货位指派方式等因素进行了仿真分析。实验结果表明,控制因素对所有设计场景都有较大影响,研发自动小车存取系统的控制调度软件可稳定提升自动小车存取系统的性能;速度因素的影响因场景不同而不同,在列数较大的场景中,提升小车最大速度会产生更好的效果;在列数较小的场景中,提升升降机加速度会产生更好的效果。     

关于机械手臂夹持开合机构的优化设计

随着半导体行业的发展，全自动湿制程清洗设备面临更新换代。在迭代过程中存在不同规格晶舟共用机械手臂的情况，这对机械手臂夹持机构提出了更高的适应性需求。鉴于此，对机械手臂夹持机构进行了优化设计，采用电动滑台驱动引导块，利用引导沟槽将直线行程转化为摇臂旋转，配合PLC及光电传感器对电动滑台的行程进行控制，实现末端夹持机构对不同规格晶舟夹持的自动适应性切换，解决了电机驱动方案夹持不对称及气缸驱动方案开合度单一的问题。通过建立夹持开合机构的优化模型，进行实验验证分析，确定了设计理论的有效性及准确性，为持续性优化提供了参考。     

以势能驱动的涡卷弹簧储能小车研究

设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的涡卷弹簧储能自行小车。该自行小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的障碍物,无须采用其他形式的动力源。从概念设计、详细设计等方面完成了小车的设计,该小车由转向系统、储能系统和传动系统等子系统组成,其中储能系统用以储存重物的部分势能而后再进行能量的释放,使得小车运行距离更远。该小车的设计为无碳小车的研究提供了指导意义。     

新型民机起落架收放系统故障参数敏感性仿真

飞机起落架收放系统是一种集机、电、液于一体的混合复杂系统。为提高性能，新型民机起落架系统采用的空间收放机构，与传统平面机构起落架相比，其运动规律复杂且驱动单元增多，各类故障参数对其工作性能的影响也更加复杂。针对该问题，以采用空间收放机构的新型民机起落架系统为研究对象，详细分析了其动力学原理，包括收放机构、上位锁机构、小车位置机构和液压驱动原理;在此基础上,通过AMESim仿真平台建立了机电液一体化的起落架收放系统仿真模型，并通过仿真计算得出了节流孔阻塞、系统混入空气、油液泄漏和机构磨损等故障参数对起落架收放性能的影响，分析结果可用于指导起落架收放故障诊断，也可以为其参数设计及可靠性研究提供参考。     

避障小车转向系统的设计

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统.该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物.由于凸轮机构能实现复杂的运动规律,本设计采用凸轮机构完成小车的转向功能,通过MATLAB软件对凸轮轮廓曲线进行了拟合,并对导向杆运动规律进行了分析,结果表明本转向机构的设计是合理可行的.     

一种油缸驱动机构及其性能分析

该文设计了一种能提供低速大扭矩的油缸驱动机构,分析了其工作原理,建立了多个机构并联驱动的动力学方程,讨论了不同数目机构驱动时驱动转速及液压系统压力波动情况,通过遗传算法优化了机构的结构参数,在一定程度上减小了系统波动。根据计算分析,采取奇数多个此种机构并联驱动可以为系统提供较为稳定的驱动扭矩。     

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

基于曲柄滑块转向机构原理,设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。     

S形无碳小车的设计

为配合第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题"重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛",采用AutoCAD、Catia等三维软件,根据机械结构设计理念,通过分析计算小车的传动机构和行驶路径等问题,设计出了一种依靠重力势能驱动,行驶路线为S形的无碳小车,驱动该小车行走及转向的能量是由一质量为1 kg的标准砝码所具有的重力势能提供的,符合能量守恒定律。通过Pro/E软件对小车传动机构进行运动学仿真,没有发现该结构设计出现死点、干涉等现象,证明小车结构设计合理。     

一种可缠绕混合驱动柔索并联机构可视化分析与仿真

针对常规混合驱动柔索并联机构不能缠绕且工作空间较小的问题,提出了一种可缠绕混合驱动柔索并联机构。首先,确定了此并联机构的虚拟样机结构;然后,对结构的动力学进行了整体分析,基于拉格朗日方程,建立了系统动力学模型;最后,结合具体实例,利用Simulink软件对机构的工作情况进行仿真。结果表明,可缠绕柔索并联机构设计合理,输入参量可以根据系统要求实时变化,并且能够得到足够大的工作空间,为可缠绕混合驱动柔索并联机构的进一步物理样机研究提供了理论依据。     

基于重力势能驱动小车的轮毂机构设计

设计一种用于重力势能驱动下小车的轮毂机构,该机构解决了小车传动效率低、动能损耗快及稳定性差等问题,通过给重力势能驱动小车加设该轮毂机构后行进距离、动能节约及稳定性方面得到了显著提高,分别在行进距离、绕障数量等方面较之前提升了50%左右。     

一种采用集中驱动的新型自动售餐机的研制

为了应对市场需求,设计了一种新型自动售餐机,可完成中式快餐的自动售卖。自动售餐机包括升降横移系统、小车驱动系统、加热系统以及控制系统。本机对货道出货采用了集中驱动的方式,创新地采用了底部开门的微波加热方式,通过移动支付方式,对不同种类的盒饭进行组合售卖。该系统与现有的售餐机相比,将原有的整装盒饭化整为零,更多地考虑了顾客的购买需求,盒饭加热效率更高。     

基于轨迹分析的S型无碳小车设计

基于第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求,对"S"轨迹无碳小车的工作原理进行分析,并对其结构进行了设计,主要从车架、动力转换机构、传动机构、行走机构、转向机构和微调机构等方面进行结构设计说明。利用学校工程训练中心制造该小车,通过装配调试,小车能够自动按照设计的运行轨迹绕桩行驶,且行驶平稳不易倾翻、能量传递效率较高。此外,该设计方案对其他轨迹的无碳小车设计也有一定的参考价值。