基于2D激光位移传感器的舱段自动对接测量方法

针对舱段对接装配需求，结合舱段对接工艺过程，提出一种基于2D激光位移传感器的舱段自动对接测量方法。首先将待对接舱段调整至相距基准舱段约50 mm待装位，采用2D激光位移传感器检测两舱段对接处三个点位的2D轮廓偏差，计算得到待对接舱段除自转角外的5个自由度位姿；然后根据两舱段法兰端面上的豁口特征，通过扫描两个舱段法兰豁口位置，计算得到待对接舱段自转角；最后将结果反馈至控制系统，驱动执行机构进行位姿的调整。通过引入误差的仿真并结合对接实验对所提方法进行了验证，结果表明，所提方法测量精度高，对接效果良好，能够满足舱段自动对接需求，有效提高了自动对接系统的效率、稳定性和一致性。     

一种模块化水下机器人的设计

介绍了一种模块化设计的水下机器人。按各功能模块将水下机器人分为探测识别舱段、动力推进舱段、控制舱段和艉部去流舱段。并具体对每个舱段的设计作了分析。经试验表明,机器人能较好地完成水下作业任务。     

基于TwinCAT的舱段数字化柔性自动对接平台控制系统设计

针对国内航天器舱段对接主要采用"手工装配"模式难以满足日益增长的产量需求的现状,提出了一种新型航天器舱段对接模式,基于Twin CAT研究设计了舱段数字化柔性自动对接平台的控制系统,控制系统关联融合了多自由度调姿、数字化测量、柔性装配等先进技术。介绍了平台机构与测量系统,解析了控制系统架构,设计了对接控制流程,应用Twin CAT的电子凸轮等运动控制模块、ST语言和顺序功能图等实现了对舱段对接过程的编程并且通过EtherCAT总线实时控制电动机和平台,基于力控组态软件设计上位机界面。最后通过实验验证了控制系统的可行性,减少了人工劳动力,有效提高了航天器舱段对接的效率,足以满足未来航天器型号任务的需求。     

导弹舱段自动对接平台设计与研究

舱段对接是导弹装配中的重要工序之一。目前,传统的装配模式是多人在对接架车上手动对接装配,对接效率较低,且依赖操作人员的经验和水平。为解决上述问题,提出了一种导弹舱段自动对接平台。它的舱段位姿调节机构具有误差补偿功能,因此对位姿测量机构和机械精度的要求显著降低。具体地,介绍舱段自动对接平台测量机构、调姿托架以及基准托架的结构设计情况,利用ADAMS软件对基准托架的误差自动补偿功能进行仿真,最后通过对接实验验证了设计结果。实验结果表明,完成对接后的模拟弹同轴度在0.08mm以内,总对接时间较人工对接的56min提高到17min,对接成功率达100%,且对接过程不需人工干预,大大减轻了工人的劳动强度。该研究成果可广泛应用于航天产品的自动对接装配,尤其对人工对接难度大的大型导弹总装具有重要的应用价值。     

两种典型液压与气动连接器自动对接装置对比分析

该文对两种典型连接器自动对接装置进行了介绍及对比分析。针对液压马达驱动式三自由度机器人方案,建立了系统数学模型,通过仿真分析,判定系统稳定性,并对控制误差进行分析;针对摆杆随动式对接系统,介绍了系统组成结构、对中工作原理、对接性能。最后对两种方案的优缺点进行分析,给出了推荐的应用场合。该文可供连接器自动对接装置设计提供参考,也可供其他类似有对接需求的场合提供技术借鉴。     

关于智能安防机器人自动充电控制方法的研究

智能安防机器人一般工作在无人干预的情况下,为了使机器人实现长期值守、完全自主智能的连续工作,机器人必须拥有安全、可靠的自动充电功能。该文研究了红外发射器和接收器的结构以及红外线发射接收的原理,对自动对接的硬件部分进行了分析与设计,利用红外线通信以及精密的自动对接算法实现了安防机器人自动充电时的精准对接,在不同距离、不同角度以及不同环境下对机器人的自动充电功能进行了实验,验证了利用红外线对接实现自动充电的可行性。     

面向筒类舱段自动装配的两点定位调姿方法

为解决航天器数字化对接装配中的调姿问题,提出了两点定位调姿法：通过改变对接舱段上2个关键点的位置来实现舱段空间位姿的调整,采用五次多项式轨迹对舱段进行调姿轨迹规划并约束舱段的运动参数,确定舱段合理的调姿时间,保证舱段平稳快速地完成对接任务。该方法简化了调姿算法,采用串联机构即可满足调姿算法要求,避免了多轴协调控制,降低了控制难度。利用ADAMS对所提出的方法进行仿真验证,通过两点定位调姿法调整对接舱段可使其到达目标位姿,位移、速度、加速度轨迹光滑连续,同时满足各边界约束条件,调整后舱段姿态与目标坐标值最大偏差为-0.08 mm,调整过程中最大加速度为10 mm/s2。仿真结果表明,两点定位调姿法可满足筒类舱段数字化装配调姿的精确性、稳定性和高效性要求,有助于实现筒类舱段调姿过程的自动控制。     

箭体结构连接刚度影响因素研究

火箭舱段对接面的连接刚度是影响飞行安全性的重要因素之一,同时由于运载能力的约束,箭体结构设计过程中对质量的要求较为严格。通过有限元仿真分析,对 箭体结构舱段对接面连接刚度的影响因素即连接螺栓预紧力、对接件厚度、螺栓分布等进行了分析研究,得出了各因素对刚度影响的规律,为后续箭体结构对接面的设计工作提供参考。     

基于数字化装配偏差建模的飞机舱段对接定位方案研究

机身成龙是飞机总装工艺中的一个重要环节,各舱段对接质量直接影响到机身整体外形精度,舱段对接工序中各舱段总成定位方案的选取对于机身外形协调精度具有重要的影响;开展面向飞机机身舱段对接装配的数字化装配偏差建模研究,针对飞机舱段大部件总装对接工艺,采用确定性定位方法对相邻部段对接面位置精度进行分析,建立不同基准定位方案的装配偏差分析模型和评价指数,对比不同定位方案对于装配质量的影响;在某实际机型中后机身与后机身舱段对接协调问题中得到应用验证。     

自重构微型移动机器人红外定位与对接

自动对接一直被认为是自重构机器人领域内最具有挑战性的一个研究难点,是其区别于可重构机器人的重要特征.文中给出了一种简单的基于红外传感的对接方法,用于自重构微型移动机器人.设计了由1个红外接收器和4个红外发射器组成的红外定位系统.通过采用红外集中对准和动态路径规划的控制方法,使微机器人之间的自动对接具有很高的效率和可靠性.通过两个微机器人之间的对接实验,验证了该方法的可行性.