用仿真规划机器人轨迹的研究

通过对机器人模型的运动仿真和对MOTOMAN_UP6机器人的在线试验,结果证明:在机器人操作空间规划的轨迹,即末端执行器在各个时刻的位移、速度和加速度参数,经过运动仿真可以准确、快捷地生成机器人各关节在各个时刻的角位移、角速度和角加速度参数。     

救援探测机器人动力系统设计

针对救援探测机器人在防爆条件下动力匹配设计的难点,首先通过对救援探测机器人的动力系统进行分析研究,确定了动力系统优化的关键部件及其参数决策范围,建立动力系统的多目标优化模型。其次,利用PlatEMO多目标优化平台,采用非支配排序的NSGA-II遗传算法对救援探测机器人动力参数优化问题进行求解。最后,参照求解结果设计救援探测机器人的动力系统,并制造样机进行测试,结果表明救援探测机器人的动力性能参数满足设计要求。     

井下喷浆机器人的运动仿真设计

在井下喷浆机器人设计中，对其关键运动部件进行了计算机运动仿真与计算。文中讨论了仿真模型的构造方法。它的运用提高了对设计方案的预见性，使元件的选择、构件形状与安装位置的确定，更加准确合理，并为机器人的轨迹划作了必要的准备。     

履带式煤矿救援机器人越障能力的运动学分析

针对履带式机器人越障时的重心运动规律,建立了数学模型,并结合CUMT-1型机器人参数进行了数字仿真分析和试验,仿真结果和试验数据验证了数学建模的正确性。根据建立的数学模型,可以估算履带式机器人能够越过的最大障碍高度;同时,还可以根据最大障碍高度确定履带机器人所需的最小长度,为履带式煤矿探测机器人的设计提供了理论依据。     

基于功能分析的带式输送机自动巡检机器人设计

带式输送机具有长距离连续运输等优点,成为运输煤炭等矿山物料的重要设备。在长时间连续运行过程中,带式输送机关键部件的性能退化会引发输送带打滑、跑偏和断带等故障,迫切需要对其工作状态进行实时监测。针对传统带式输送机自动巡检系统上下坡驱动打滑、平稳性差等问题,设计了一种基于轨道摩擦和齿轮齿条啮合混合驱动的自动巡检机器人。基于功能分析,设计了巡检机器人的总体方案,提出了水平运动时采用行走轮和轨道的摩擦式驱动和上下坡运动时采用齿轮齿条啮合驱动的两阶段驱动方式,增加了巡检机器人的爬坡能力,避免了传统巡检装置存在的上下坡打滑的不足。考虑到带式输送机恶劣的巡检工况,详细设计了巡检机器人的驱动系统和行走系统等机械结构,并采用Creo软件建立了巡检机器人的三维模型。针对巡检机器人的控制系统实现的功能,完成了巡检机器人的控制系统硬件选型和控制系统程序的流程图设计,并计算出巡检机器人的续航时间。采用ANSYS软件对底板和托架进行了有限元分析,完成了底板轻量化设计并对底板和托架的强度进行了校核分析。采用ADAMS软件对巡检机器人的运动过程进行了仿真分析,运动学仿真结果表明：巡检机器人能够顺利实现水平运动和上下坡...     

平衡油缸机构的优化设计

为了确保喷浆机器人纵向进给装置在运动过程中自动维持平衡，采用了平衡油缸联动机构。并对此进行了优化设计，优化结果能满足设计要求。     

机器人组对截割头齿座研究

为提高掘进机截割头齿座组对一致性,提出一种使用机器人组对齿座的新方法。通过将设计参数转换为机器人用的WPR值,可以准确实现齿座的空间角度变换。通过在机器人工作站里建立用户坐标系,可以准确定位齿座至空间固定位置,从而成功实现了机器人组对截割头齿座,填补了国内外空白。     

柔性轨道式环境巡检机器人设计原理与试验

针对煤矿井下特种巡检机器人运动受限于三维环境重建和非结构环境运动轨迹规划等关键技术问题,设计了一种固定柔性轨道式悬挂巡检机器人平台。采用模块化思想设计出防爆多轮悬挂式巡检机器人本体结构;通过理论计算分析多行走轮与多驱动轮情况下机器人在柔性轨道上的驱动能力,建立多轮牵引力数学模型,并根据多轮牵引力数学模型获取水平柔性轨道与给定爬坡角轨道下机器人的具体驱动能力参数,根据所获取的驱动能力参数观察多行走轮与多驱动轮下牵引力的存在形式,最终选择双轮双驱的机器人行走方式。对异侧驱动模块安装方式进行仿真试验,对同侧异轴及异侧异轴驱动模块安装方式进行实物试验。结果表明：采用双轮双驱的行走方式可保证巡检机器人良好的水平行走能力及爬坡能力,其中质量20 kg机器人的坡度角可达25°;异侧异轴驱动模块安装机器人绕运动方向的最大摆角绝对值为2°,同侧异轴驱动模块安装机器人绕运动方向的最大摆角绝对值为5.82°,双轮双驱中驱动模块异侧安装可降低机器人机身的摆动,但是异侧异轴及异侧同轴安装方式并不能消除机身摆动。该机器人在满足基本巡检功能外可提高非结构井下环境的适应性,可增强井下布控的灵活性,降低轨道铺设及回收投...     

矿井灾害信息探测机器人的设计与运动学分析

针对煤矿井下复杂的灾后地理环境,设计了可沿顶板工字钢轨道行走的矿井信息探测机器人试验平台,以探索灾后井下信息采集。利用D-H参数法建立了信息探测机器人的运动学理论模型,并通过Pro/E建模仿真模拟了该机器人沿不同倾斜度轨道行走的运动状况。通过理论与模拟结果对比,证实了所建运动学理论模型的正确及有效性,说明了该机器人的结构设计合理,该研究对矿井灾害信息探测机器人的研发具有指导意义。     

机器人轨迹规划的有效方法

针对工业机器人轨迹规划平顺性要求,提出了采用五次均匀B样条曲线构造机器人4阶连续的轨迹,根据B样条相关理论,反算出五次B样条曲线函数,在关节空间中满足机器人运动学参数约束,由已知插值点利用五次B样条插值规划得到机器人各关节运动轨迹,利用ADAMS对PUMA560机器人运动参数进行仿真验证,验证其速度、加速度和加加速度的连续性,为轨迹平顺性问题提供了切实有效的方法。     

基于ADAMS的精梳机钳板机构优化设计

采用ADAMS软件建立了精梳机钳板机构的参数化模型,并进行运动仿真分析。采用2种优化方式对机构进行优化,都得到了满足要求的优化结果。通过对比2种优化方式得到的优化结果,得出了较为合理的优化方式。     

涡旋压缩机虚拟样机运动仿真的研究

利用Pro/Engineer进行零部件的三维建模,根据涡旋压缩机的结构特点,构建虚拟样机模型,利用Pro/E的机构分析模块Pro/Mechanism实现运动仿真,并分析了仿真结果的合理性。结果表明:所设计的虚拟样机的运动过程与物理样机一致,应用虚拟设计的方法对涡旋压缩机进行设计,极大地提高了设计效率和精度,缩短了新产品的研发周期。     

虚拟原型技术在综采配套设计中的应用

介绍了虚拟原型 (VirtualPrototype)技术的基本概念 ,分析了国内综采配套设计的现状 ,详细阐述了虚拟原型技术在综采配套设计应用中的性能指标、虚拟原型的实现及关键技术。探索虚拟原型技术在该领域的应用前景     

虚拟样机技术在全液压钻机研制中的应用

随着虚拟样机技术的发展,为了缩短产品的开发周期,越来越多的产品开发采用虚拟样机技术。在介绍虚拟样机概念的基础上,以某型煤矿用全液压钻机(以下简称钻机)为例,阐述了煤矿用钻机采用虚拟样机仿真技术的设计特点。首先建立钻机的三维模型,然后利用仿真软件进行运动及液压系统仿真,通过施加不同的载荷对设计进行性能验证。钻机设计完成后,通过物理样机的制造及井下工业性实验,结果表明:钻机性能达到设计要求,从实践上验证了钻机开发中采用虚拟样机设计的可能性。     

基于ADAMS的大型喷浆机器人动力学分析

建立了大型喷浆机器人的虚拟样机模型,通过动力学分析,得出关节力等参数曲线图,并且输出用于有限元计算的节点载荷,为后续的改进设计和有限元分析提供了可靠的依据。     

矿用巡检机器人系统设计与研究

针对现有煤矿井下轨道式带式输送机巡检机器人续航里程短、爬坡困难等问题,设计了一种轨道和钢丝绳牵引结合的行走机构。首先根据巡检机器人技术要求,对巡检机器人进行了总体方案研究,然后设计了巡检机器人结构、行走机构、轨道安装和数据采集模块。在ADAMS软件中建立了巡检机器人虚拟样机模型,并对其在水平和倾斜两种运动状态的位移变化进行了仿真。该机器人在水平沿轨道方向能够稳定运行|在竖直方向和水平侧摆方向有轻微的波动,但均满足要求|最后搭建了数据采集与传输模块,并对室内环境信息采集测试。结果表明：数据采集与传输模块能够稳定正常工作。因此,该机器人能够为煤矿井下设备运行状态监测提供参考。     

基于ADAMS的机械爪运动仿真与优化设计

用慧鱼创意组合模型进行多功能履带式机器人机械爪的结构设计,运用Pro/E软件进行三维实体造型及其参数化仿真,利用ADAMS软件完成机械爪结构的运动仿真分析,并进行优化设计。     

轻型带式输送机V带传动驱动装置虚拟样机研究

将虚拟样机技术应用于轻型带式输送机驱动装置设计,建立V带传动驱动装置虚拟样机,并联接输送带系统进行联合仿真。结果表明虚拟样机运行与真实工况相符合,验证了轻型带式输送机驱动装置虚拟样机的正确性,并实现了原型机的部分功能,但与驱动装置原型机还存在一定的差距,轻型带式输送机V带传动驱动装置虚拟样机还需要做更加深入的研究     

虚拟样机技术在减速器设计中的应用

介绍了虚拟样机技术的概念和特点,运用CAXA实体设计软件对减速器进行参数化设计和虚拟装配,并应用机械系统动力学分析软件ADAMS对减速器进行运动仿真,仿真结果与理论计算值基本吻合,说明了虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。虚拟样机技术的应用极大地缩短了减速器的设计研发周期,降低了产品生产成本,为减速器的设计提供了一个高效的开发途径。     

基于虚拟样机技术的采煤机仿真

利用Solid Edge软件对采煤机进行三维实体造型,利用软件相互通讯,在MSC.V isual-Nastran 4D软件中建立采煤机虚拟样机,对其进行物理运动仿真和受力分析,验证了样机建模过程的合理性,也为两软件的有机结合提供经验参考。