"穿地龙"机器人转向机构虚拟样机研究

"穿地龙"机器人是一种特种机器人,主要由锥形头部、转向机构、冲击装置三部件组成,能够实现PE或PVC管、电缆、光缆等中、小直径管线的地下非开挖铺设,有广泛的应用前景和开发价值.文中介绍了"穿地龙"机器人的转向机构,叙述了该机构中头部的摆动原理,建立了头部质心的运动方程,并运用虚拟样机技术对转向机构进行了虚拟装配和对头部质心的运动进行了仿真研究,可得出虚拟装配无干涉和可实现头部质心的各种位姿变化,验证了该转向机构的可靠性,可为"穿地龙"机器人的总体设计提供参考.     

基于气动的穿地龙机器人的研制

通过穿地龙机器人液压与气压传动方案的简要比较，确定穿地龙机器人的研制采用气动方案。介绍了机器人本体结构，以活塞行程最短为目标函数进行了冲击机构的优化设计，采用牙形离合器与双活塞式气缸结构进行转向机构的设计。采用二级计算机控制系统实现机器人穿孔作业的自动控制。最后，进行了穿地龙机器人样机的加工制造与实验。实验结果表明：样机基本上达到了设计技术指标。     

“穿地龙”机器人的设计与综合

介绍了具有非开挖技术的特种作业机器人“穿地龙”机器人系统的设计。该机器人系统主要包括:空心钻头、转向机构、测试系统、控制系统和冲击装置,它集成了非开挖技术中气动冲击矛的优点,加上机器人的设计思想于一身,可提高非开挖的技术水平。详细地叙述了“穿地龙”机器人的工作原理以及土中的轨迹规划问题,并进行了规划仿真研究,通过“穿地龙”机器人的穿孔实验验证了仿真结果的可靠性,为“穿地龙”机器人的工程化应用提供了理论参考。     

"穿地龙"机器人气动冲击机构的研究

通过对“穿地龙”机器人冲击机构工作原理的分析，建立了冲击机构的数学模型，分析了冲击能、冲击速度与活塞行程的关系，确定了冲击机构的配气长度，得到了理想的冲击性能参数。     

“穿地龙”机器人及其位姿检测系统的研究

在讨论了“穿地龙”机器人的结构和工作原理的基础上,提出“自主式”机器人位姿检测的方法,并建立了机器人位姿检测的软硬件系统,推导了机器人在土中位姿计算的数学模型。土中穿孔实验证明这种位姿检测的方法可准确、方便、可靠地检测机器人位姿,这对“穿地龙”机器人工况条件下的实际轨迹控制和进行“穿地龙”机器人的应用分析打下了一定的理论基础。     

穿地龙机器人气动冲击机构动密封的研究

介绍了穿地龙机器人气动冲击机构动密封的组成,分别对其梯形沟槽迷宫与活塞环密封方式进行了研究,确定了具体设计参数。经实际检验,采用这种密封能够有效阻止气体的泄漏,使冲击机构在较小的气压(≥0.4 MPa)下任意地起动并形成稳定的振动,保证了机器人前进所需的驱动力,并使得机器人的穿孔作业操作方便、灵活。     

基于机器人技术的自动上下料系统设计

为实现多工序数控加工过程的自动化,设计了工件自动上下料系统。系统以工控机和PMAC为核心控制机器人运动,实现工件的装夹。设计了机器人及末端执行器,并对机器人关键的电机及传动系统进行校核。设计了能够自动上料的上料机构,能自动旋转90°的转向机构。最后,对控制系统进行设计,以实现加工过程的自动化。     

"穿地龙"机器人气动冲击头性能测试系统的研究

以“穿地龙”机器人的气动冲击头为背景，研究了其性能测试系统建立过程中的几个关键问题，同时设计了采样系统的硬件电路，编制了相关的计算机程序，获得了较理想的测试结果，为进一步进行机器人研究工作提供了新的条件。     

冲击矛转向机构结构有限元分析

冲击矛是一种非开挖装置,它能够实现PE或PVC管、电缆、光缆等中、小直径管线的地下非开挖铺设,有广泛的应用前景和开发价值.文中通过对国内外方向可控气动冲击矛转向机理的研究,提出了冲击矛转向机构的设计方案,建立了该转向机构的结构有限元模型,对转向机构关键零部件的强度进行了校核,校核结果表明了该转向机构设计的可行性,可为冲击矛的总体设计提供参考.     

机器人原地转向机构运动学仿真分析

机器人的应用在当前社会已经非常普遍,在机器人的实际运用过程中,机器人转弯半径的大小限制了其工作能力。本文以减小机器人转向半径,提高机器人适用范围为目的,设计出一种机器人原地转向机构。通过对原地转向机构的运动学仿真分析得到相关运动规律,并验证了该机构是可实现的、合理的、稳定的,为该转向机构走向现实打下了坚实的基础。     

SMA驱动的微型双三足步行机器人作方位运动的研究

对第一代形状记忆合金（SMA）驱动的微型六足步行机器人进行了改进，创新设计了双三足机器人的身体传动关节，并首次提出组合偏动SMA驱动器，使机器人的刚性躯体柔性化，从而实现了微型双三足步行机器人（MDTWR）的全方位运动。     

深海采矿扬矿管非线性偏移特性研究

由于受海流及采矿船的拖航作用,深海采矿扬矿管会发生大偏移,这属于几何非线性问题。将扬矿管简化为非线性梁单元,利用T.L.描述方法建立了有限元模型,运用能量法推导了刚度矩阵,给出了液动力的计算方法及增量步内的Newton-Raphson迭代求解方法。分析了不同拖航速度、缓冲矿仓质量以及扬矿管与采矿船连接方式对扬矿管偏移的影响。计算结果表明,拖航速度和缓冲矿仓质量对扬矿管偏移有很大影响,而扬矿管与采矿船的连接方式对扬矿管的偏移几乎没有影响。为采矿系统的合理设计提供了理论分析方法和设计依据。     

箱体类零件钻镗组合机床夹具CAD系统

针对箱体类零件钻镗组合机床夹具设计中存在的大量标准件和典型结构提出基于被加工件三维模型的箱体类组合机床夹具设计方法,研究了夹具的定位设计、夹紧设计和导向设计。     

EBZ220掘进机回转台的有限元分析

利用三维软件Pro/E对EBZ220掘进机回转台进行实体建模,利用有限元方法对该设计结构进行受力分析,得到详细准确的应力分布,找出危险截面,从而为回转台的优化设计提供理论依据。     

关于矿用提升机制动盘偏摆的矫正

到目前为止,大部分矿用提升机在现场安装或使用过程中都存在制动盘偏摆超差问题。因此需要一种能在现场对制动盘偏摆实施矫正的装置。由此设计生产了此套＂制动盘车削装置＂,以供现场使用。     

开门式电灯控制装置

简要介绍了开门式电灯控制装置的结构特点和工作原理。针对原有电灯开关进行了改进设计,通过转动门把手,实现室内电灯开关的功能。该装置通过机械传动与微电子的有机结合实现了机电一体化产品,同时在设计过程中选用了光敏元件、可调变阻器、延时继电器等一系列元件,实现了弱电对强电的控制,不仅使整个装置更加的完善,而且使其安全系数更高。充分体现了我们的设计理念。     

半挂车主动防翻装置可行性分析

为提高半挂车在急速转弯时的侧翻稳定性,通过一套液压主动防翻装置控制簧载质量侧倾角度,进而降低主要翻转力矩。为了研究主动防翻装置的性能,文中应用ADAMS仿真软件进行了基于侧翻平台的仿真研究,当加装主动防翻装置并设定横向加速度阈值为0.213g后,仿真得到半挂车的侧翻极限由0.3g提高到0.352g,主要翻转力矩的最大值降低了4.577×103 N.m。分析表明,应用该主动防翻装置,可使半挂车的侧翻稳定性提高17.3%,车架的受力状况得到改善。     

船舶螺旋桨的偏振和抗冲击稳定性研究

船舶螺旋桨的偏振对螺旋桨叶片的寿命和船体尾部的振动情况有着重要的影响,为了减少螺旋桨偏振、提高其抗冲击稳定性,运用理论分析和实验室模拟测试手段,研究了螺旋桨偏振发生的频段,提出了防范措施,具有广阔的推广应用前景.