煤矿救灾机器人的摆臂结构设计

关节式煤矿救灾机器人若采用主动摆臂形式,在越障过程中,摆臂的控制较为复杂。为了简化机器人控制,在主动式关节机器人的基础上引入柔性关节,并对摆臂的结构进行优化。分析了该机器人水平状态受力情况,并据此对摆臂的参数进行确定,使其具有较好的越障性能。     

3-RRR球面并联机器人逆向运动学分析

针对三自由度球面并联机器人所有关节轴线汇交于一点的结构特点,采用四元数代数的旋转变换来描述机器人构件的相对运动,从而建立了机器人约束方程,推导出了机器人逆解方程。利用影响系数法,建立了机器人主动构件到末端构件上角锥的角速度和角加速度的传递关系。     

柔顺关节并联机器人优化设计

柔顺关节代替3-RRR平面并联机器人中驱动杆和连杆之间的传统转动副,形成新型的柔顺关节并联机器人。以并联机器人中柔顺关节结构参数为设计参数,以固有频率、最大应力等为约束条件,分别以机器人总变形能最大、机器人驱动力矩最小、机器人总变形能和驱动力矩绝对值倒数加权组合最小为目标进行优化设计,对优化设计前后的机器人性能进行分析对比,为柔顺关节并联机器人的实验研究奠定了基础。     

基于B样条的6R机器人轨迹规划及仿真

针对6R工业机器人工作过程中要求运动平稳且轨迹光滑连续的问题,提出用三次均匀B样条曲线对各关节进行轨迹规划。分析了三次B样条曲线的反算过程,并以PUMA560机器人为例在关节空间插值得到其运动轨迹。基于CATIA和ADAMS对机器人各关节角的位移、速度和加速度等运动学参数进行仿真验证。     

柔顺关节并联机器人变形能分析

基于柔顺关节并联机器人的动力学模型,给出了变形能公式,运用MATLAB软件进行分析计算,并且与SolidWorks、ANSYS和ADAMS联合建立的刚柔耦合模型仿真结果进行了对比,给出了变形能与柔顺关节参数之间的关系曲线,为柔顺关节并联机器人的优化设计奠定基础。     

煤矿井下喷浆机器人关节力学特性研究

煤矿井下喷浆机器人作为煤矿智能化过程中的重要装备,为煤矿支架护栏、矿井隧道及边坡支护喷射成形提供重要的装备基础。分析了喷浆工艺,建立喷浆机器人各关节之间的线性力平衡方程,运用数值分析的方法对喷浆机器人各关节受力进行仿真分析。仿真结果表明:喷浆机器人不同关节的受力大小及变化趋势不同。关节1受力峰值最大且波动最大,关节8受力峰值最小且波动最小。该研究可为煤矿井下喷浆机器人关节结构优化及使用寿命的提高提供理论依据。     

大型喷浆机器人运动学分析

通过把关节耦合运动转化为约束条件,对一种８关节５自由度机器人进行了运动学正、逆问题分析。分析结果为机器人的轨迹规划和控制系统的设计提供了重要参考数据。     

基于五次多项式过渡的机器人轨迹规划的研究

基于五次多项式过渡对SCARA机器人的连续曲线在关节空间进行轨迹规划研究。机器人的连续曲线路径在笛卡尔空间规划,而曲线的拐角处在关节空间采用五次多项式过渡进行规划。利用笛卡尔空间和关节空间的组合,使机器人运动的连续曲线轨迹连续平滑,同时使运动的速度和加速度也连续平滑,这有利于高速运动,减少机械臂的振动。     

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的矿井用机器人虚拟样机的分析

建立了矿用机器人的虚拟样机。利用ADAMS软件对三自由度机器人进行了三维建模过程,将机器人关节角度参数化,推导出各关节点和位置点的速度和加速度。并采用三次多项式对机器人进行了轨迹规划,利用ADAMS软件中内嵌的Step函数对运动轨迹进行了仿真分析。完成了ADAMS软件接口技术的转换。     

铜冶金炉快速热修机器人机械系统设计

铜冶金炉快速热修机器人是一种对炼钢转炉、铜闪烁炉等进行炉外局部快速热修补作业的机器人,在不停炉的情况下,由机器人代替人完成切割外壳钢板、拆卸已蚀损的耐火砖衬、预制堵补耐火砖模块以及炉外壳钢板复原焊接工作,实现快速热修补。在分析铜冶金炉热修补工艺过程的基础上,设计了机器人的机械系统。     

基于OpenGL的工业机器人设计三维实体专用软件开发

根据文献[1]提出的理论和算法,开发一种用于工业机器人本体设计的专用软件Robot-Manipulator。Robot-Manipulator为工业机器人的原始创新设计提供了一种快捷的工具。软件以VC++作为开发平台,以OpenGL为图形内核。主要介绍该软件的基本界面开发、建立工业机器人手臂和关节的三维模型、机器人的组装方法、以及机器人模型的基本运动的动画实现。     

粒度和陈化时间对制砖煤矸石泥料可塑性的影响

对4类5种不同粒径制砖用煤矸石泥料的基本性能和工艺特性进行了研究.主要分析了临界粒度为0.1,0.2,0.5,0.8,1.0 mm等5种煤矸石粒径和1,2,3,4,7,10 d等6种陈化时间与制砖泥料可塑性指数之间的关系.试验结果表明:粒度从1.0 mm降低到0.1mm时,泥料的可塑性指数达到原来的1～3倍;1～3 d陈化时,泥料可塑性指数随陈化时间增加较大;陈化时间超过3 d,泥料可塑性指数变化不大.     

VS50机器人运动学分析

以七自由度垂直关节型机器人VS50为例,构建了该机器人的CAD模型和D-H坐标系。根据机器人D-H矩阵理论,通过VS50机器人工件中心坐标系向机座坐标系的齐次坐标变换,建立了该机器人运动学正问题的数学模型。求解该方程并测量该模型在运动仿真前后其工件中心的位置,使VS50机器人的数学模型和运动仿真得到了相互验证。七自由度机器人运动学建模,对于研究开发该类机器人有一定的参考意义。     

经济型喷漆机器人的设计与仿真分析

设计了一种新型的经济型喷漆机器人,重点介绍了喷漆机器人的总体方案设计,并运用Inventor对直接影响整个机器人的工作性能的大臂进行了强度校核。仿真结果表明:应力的总体分布规律是从大臂前端向大臂后端逐渐增大,大臂与机器人腰部相连的回转关节处应力最大,其值为14.57 MPa,小于材料的抗拉强度,最大变形量为6.312×105μm,满足刚度要求。     

煤矿井下机器人钻臂智能控制研究

煤矿井下作业环境复杂且恶劣,经常发生危险状况,严重威胁到作业人员的人身安全及健康,通过引入机器人替代人工钻孔,能够在一定程度上减少煤矿井下事故,确保煤矿井下生产的安全性。介绍电液比例控制系统模型构建方案,对机器人多关节间的耦合及补偿进行阐述,最后对神经网络控制进行分析。     

CLOOS焊接机器人连贯焊接在液压支架上的应用

在中厚板焊接中,采用连贯焊接可以有效发挥机器人焊接的特长,提升焊接质量和生产效率。相同类型的坡口连贯焊接很容易实现,不同类型坡口间的连贯焊接相对比较复杂。针对不同类型坡口间连贯焊接容易出现探伤质量问题的现象,通过对缺陷部位焊接过程的连续监控和探伤缺陷部位的刨修跟踪,最终找出问题的根源。通过对机器人焊接程序语段的开发,解决了同一条焊缝内不同坡口区段焊接偏移量无法自动调整的难题,使机器人不同类型坡口间的连贯焊接成型美观,探伤合格率100%。     

基于键合图的球磨机系统的扭振研究

应用键合图理论建立了边缘单齿轮传动式球磨机系统的扭转振动键合图模型,推导出状态方程,利用MATLAB/Simulink建立了相应的仿真模型,分析了磨介激励对磨机系统各部位的影响,给出确切的指导和建议。     

立式行星磨启动时间的确定与动态仿真

分析了立式行星磨的结构特性,利用牛顿定理建立了系统的动力学方程.采用线性关系表示异步电动机启动阶段转速与时间的关系,计算出立式行星磨的启动时间范围为7.94～10.32 s.采用多体动力学软件ADAMs模拟了立式行星磨启动阶段的动态行为,建议实际操作时以适当的软启动方式启动,开车10 s后加入物料并使加料均匀.     

矿难救援机器人的研究应用现状与开发

矿难救援机器人的研发具有非常深远的影响和现实意义。在介绍国内外救援机器人研究及应用现状的基础上,分析了矿难救援机器人的移动机构、通信方式、环境信息获取与导航、生命特征检测以及人机交互系统等关键技术的研究现状及其发展趋势,对所开发的矿难救援机器人进行了介绍。