基于高条件数的机器人机构参数优化

提出了一种基于高条件数性能指标优化方法对机器人结构参数进行优化。在操作任务相同时,机器人的灵活度性能指标越高,各关节的驱动电机的转速会越低。在管道插接空间相贯线焊接任务中,焊枪的工作速度很慢,容易导致驱动电机速度过低。提出与传统灵活度性能指标相反的设计思路,适当降低机构的灵活度,有效的提高了电机的转速。以关节式焊接机器人的结构参数设计为例,验证了这种优化思路的有效性。     

7000m级深海机械手完成压力试验

近日,由中国科学院沈阳自动化研究所研制的7000m级深海7功能主从伺服液压机械手和6功能开关型液压机械手在无锡中船重工第702研究所进行了整机压力试验,对其7000m设计指标进行验证。试验中,机械手与水下液压源构成试验系统,通过高压模拟环境中机械手各关节动作进行7000m深度设计指标验证,包括系统密封、整机耐压及动作功能。     

五自由度关节式机械手运动学分析及仿真

本文针对一种五自由度关节式机器人,利用各关节处相邻两连杆相对关系得到各连杆对基座的位姿描述,基于此,在机械手末端位姿已知的情况下,对其进行逆运动学分析,推导了各关节变量(角度)的公式表达.最后,利用VB软件编程实现了该机械手正、逆运动学分析的参数化及位姿的主、俯视图可视化仿真,为后续的机械手设计与研究提供一定的理论基础.     

倒挂式主从遥控机械手重力补偿方法

在核工业热室放射性环境中,由于操作人员不能直接进入封闭热室而使得只能采用主从机械手进行遥控操作,针对主从遥控机械手维持自身操作稳态的问题,提出了机械手重力补偿方法.首先,给出了热室内主从遥控机械手配置形式,以及主从手随动控制工作原理.其次,通过D-H运动学分析建立了机械手坐标变换矩阵与旋转矩阵,通过运动链分析得到旋转编码器与电机输出轴之间的关系矩阵以及各关节和电机输出轴之间的角度变换矩阵.再次,计算各个位姿下主机械手各关节连杆对各关节轴的扭矩,换算到电机输出轴上,使电机输出反向补偿扭矩以维持主手稳态.最后,在主从遥控机械手测试系统上进行试验验证.通过理论分析和试验研究表明,重力补偿算法精确,补偿效果显著.     

管内异物抓取机械手机构参数优化设计

考虑抓取机械手工作于狭小圆形管道内与工作对象的分布特点两方面因素,管内异物抓取机械手采用三自由度关节型机械手的机构型式.以机械手的工作空间主截面最大与杆件长度尺寸之和最小为优化目标,建立了综合优化目标函数,得到机械手的结构参数优化解,为机械手的结构设计及运动学与动力学分析提供了基础参数.同时对所得优化结果做了进一步分析,为机械手的机构参数的修改与调整提供了可靠的理论依据.     

基于速度方向可操作度的冗余机器人关节轨迹优化

针对冗余度机器人机构的关节轨迹优化进行研究.在机器人速度可操作椭球和方向可操作度的基础上,定义冗余度机器人速度方向可操作度,以速度方向可操作度为性能指标,给出了冗余度机器人关节轨迹优化的一种新的方法.与伪逆优化结果比较,本文优化方法使得机器人速度方向可操作度达到期望值的时间明显减少,在给定方向上的传速性能得到显著改善.     

一种三平移并联机器人机构的多目标优化设计

设计了一种2RRPaR+PPaP三平移空间并联机构,推导了该机构的位置正反解方程和雅可比矩阵。以工作空间和全局灵巧度为优化目标,建立优化数学模型。以工作空间散点数目最多和全局灵巧度值最大为原则,采用差分进化算法进行优化设计,得到机构的最优参数。通过比较优化前后机构的工作空间和灵巧度值,结果表明,优化后机构的运动性能得到较大改善,为该机构的设计及应用奠定了基础。     

集装箱绑扎机械手总体设计及工作空间分析

针对当前全集装箱船集装箱系固操作主要依靠人工、装卸效率较低等问题,提出一种采用工业机械手进行集装箱系固的方法。首先,对全集装箱船集装箱系固方案进行分析,梳理适合采用机械手进行装卸的绑扎件,根据绑扎件使用需求,提出集装箱绑扎机械手在全集装船上的安装方案。然后,对绑扎件系固动作顺序进行分解规划,得出集装箱绑扎机械手末端执行器运行动作。最后,根据集装箱绑扎机械手作业边界空间,采用线性规划方式,设计机械手各连杆参数,并用蒙特卡洛法验证机械手模型工作空间。结果表明:特定几种集装箱绑扎件可以在全集装箱船上采用工业机械手进行系固操作,得到的机械手连杆参数能够满足系固操作空间大小要求。     

3～6自由度串联机械手工作空间仿真程序研究

采用D-H方法建立机械手的连杆坐标系,通过齐次变换得到机械手的运动学方程,通过将多组关节变量代入运动学方程得到机械手的工作空间,利用MATLAB的图形功能和图形用户界面编制3～6自由度串联机械手工作空间仿真程序。     

一种三自由度冲压搬运机械手的尺度综合

设计了一种用在管材冲压线上,代替人工完成上、下料动作的三自由度冲压搬运机械手,对该机械手进行工作空间求解和优化设计,以运动学、动力学性能指标为目标函数,以工作空间和静刚度指标为约束条件,以杆件参数和拉簧参数为设计变量,建立机械手的多目标优化模型。用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)求解多目标优化模型,在Pareto最优解集中优先选择降低电动机2极限力矩的解,且所选解不能大幅削弱其他性能指标。将所选解代入运动学、动力学方程中进行理论计算,结果表明,优化后机械手的运动学、动力学性能指标均有了一定程度的改善,为结构设计和运动控制提供了依据。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.