轻量级电驱水下机械臂设计与运动学分析

设计了一款四功能水下机械臂，并对驱动关节进行了模块化设计和密封测试。为了保证水下机械臂的可靠性，在水下机械臂水下测试前，进行了强度校核和模态分析。为了验证水下机械臂的性能，通过 Ｄ- Ｈ法建立了其运动学模型，在此基础上分别进行了正、逆运动学分析。此外还采用蒙特卡洛法，在正运动学分析的基础上研究了工作空间特点。研究结果将为进一步的运动控制提供有益的帮助。     

基于粒子群优化算法的五自由度机械臂轨迹规划

为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规划使机械臂在工作过程中加加速度不会产生突变,运动轨迹精度高,机械臂工作时间达到最优。     

折臂式随车起重机转台的拓扑优化设计

为了使折臂式随车起重机转台在最大应力不超过材料许用应力的前提下实现轻量化设计的目的,通过ADAMS软件仿真确定其极限工况,对转台进行静力学分析及拓扑优化。通过拓扑优化得到了理想的材料分布。基于优化结果调整转台结构,并对改进后的转台进行静力学分析。结果表明,优化后的转台能够满足实际的使用需求。同时,转台质量降低了12%,证明了优化设计的有效性和可行性,并为折臂式随车起重机的相关设计提供了一定的借鉴。     

Φ177mm PQF无缝管连轧机前横移系统改进

对鞍钢股份无缝钢管厂连轧机前毛管坯横移装置存在的设计缺陷进行了分析,并提出改进方案,将原横移装置由高架轨道横移机构及上下升降链传动装置,改进为地面轨道横移系统及同步旋转臂实现取管、放管过程。实施后消除了生产故障,缩短了轧制周期,降低生产成本。     

五自由度桌面级多功能机械臂设计

随着社会需求的发展,工业机械臂逐渐小型化和轻量化,应用领域也向工业应用以外的其他领域拓展。目前,桌面级机械臂在教育(STEAM、创客)、医疗(辅助化验、手术助手)、科研(激光雕刻、3D打印)等领域均存在潜在市场。五自由度桌面级多功能机械臂在一般四自由度桌面机械臂(肩部转动、大臂摆动、小臂摆动、腕部摆动)基础上,增加腕部转动自由度,实现执行末端的球坐标工作空间,实现多功能设计;采用连杆机构实现小臂摆动,将前三个自由度的驱动电机集中放置,优化机械臂重量分布,从而实现轻量化设计。     

基于ANSYS Workbench的橡胶材料十字形试样的设计和有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS Workbench建立橡胶材料开臂缝设计的十字形试样的数学模型,并模拟分析臂缝及其参数对中心测试区域应力分布均匀性的影响。结果表明:开臂缝可以提高十字形试样中心测试区域应力分布的均匀性;臂缝宽度和长度对试样中心测试区域的应力分布无明显影响,但臂缝宽度增大对拉伸臂的应力分布影响较大,臂缝宽度为1 mm、长度为20 mm较好。本研究可为橡胶材料双向拉伸试验标准试样的制备提供参考。     

高频移动式C形臂X射线机故障检修

本文立足于实际,结合过往有益经验,多层面探讨高频移动式C形臂X射线机故障检修的主要方式方法,旨在为后续故障检修工作的开展提供借鉴参考。     

刚柔结合的充电机械臂设计

针对大型运输设备上的电池充电补给任务,设计了一款刚柔结合充电机械臂.针对机械臂的柔性部分和刚性部分分别分析了关节、任务、驱动空间之间的运动映射关系,给出了两级柔性臂的解耦运动学算法,使用蒙特卡洛方法求解了机械臂的工作空间,验证了机械臂设计的合理性,并用Adams软件进行动力学仿真分析,校核了设备选型的安全性.     

核环境下探测机器人机械臂的结构分析与优化

为了提高核环境下探测机器人机械臂的负载能力,通过动力学分析机械臂关节特性确定优化目标,用有限元软件ANSYS对机械臂臂体危险工况分析并设计优化参数,采用Workbench目标驱动优化分析设计优化实验,对优化结果分析并选取合适的优化参数。优化设计使机械臂两个臂体质量分别减小28.3%和29.5%,分析表明优化设计对机械臂危险工况下静力特性影响很小,符合强度和刚度要求,依据优化方案制作出机械臂样机并测试机械臂负载性能,实验表明机械臂末端负载提高10%,优化后机械臂关节力矩得到改善。     

随车起重机伸缩臂截面多目标优化

为了提高某火箭炮弹药装填车随车起重机伸缩臂的结构刚度,减轻结构质量,建立了随车起重机伸缩臂参数化模型,并对伸缩臂在水平受载状态下进行仿真分析。以伸缩臂截面尺寸参数为设计变量,借助最优拉丁超立方试验设计建立样本空间,构造响应面多项式函数近似模型。在此基础上,利用NSGA-Ⅱ型遗传算法对伸缩臂自身重量、挠度进行多目标优化。优化结果表明:伸缩臂质量减轻了24.5%,减重效果明显。文中所采用的将参数化建模、有限元分析和数值寻优相结合的优化方法,可为起重机伸缩臂截面优化提供一定的参考。