全位置相贯线自动焊接新型焊枪设计

在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接操作时,传统焊接机器人关节耦合、系统干涉现象较为普遍,焊接局限性明显. 为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象,基于各位置焊缝角度和深度均动态变化的特征,设计出一款能调节自身工作角的新型焊枪,使焊枪自身能够具有一定的实时调节能力,在自动焊接过程中通过调节焊枪工作角配合机器人完成全位置焊接,增强机器人的实用性和可行性,满足较为复杂相贯曲线的焊接要求,使用OpenGL对焊枪运动学模型和焊接过程进行了仿真,仿真结果证明了所设计的自动焊接焊枪的有效性.     

工作流约束时间下焊接工艺质量迭代归约优化算法

针对焊接工艺流程约束时间下难于优化焊接质量的问题,提出了基于时间与质量相对平衡的迭代归约优化算法（iterative reduction optimization,IRO）.算法采用工作流模型,利用串行路径便于执行的特点,规范焊接各任务的活动区间,从而选择合适的服务;结合动态组合策略实现并行任务集合的虚拟归约,从而简化了原始工作流模型,通过层层迭代求解,找到最终的优化路径.结果表明,IRO算法能够实现约束时间下对焊接质量的优化;最后还分析了截止期与焊接任务数对算法性能的影响,得出通过改变对应的参数可提升算法优化效果的结论.     

一种机器人轨迹规划的优化算法

为了使机器人运动轨迹平滑且工作时间最优,以SCARA机器人为研究对象,在考虑各关节速度、加速度和加速度变化约束的基础上,对机器人在关节空间中进行轨迹规划.采用遗传算法对关节空间中各关键点间的运行时间间隔进行规划.利用ADAMS/View搭建的机器人仿真模型,以遗传算法产生的最优时间间隔为机器人轨迹规划仿真的依据,在ADAMS中进行机器人运动学仿真.仿真结果表明,所设计的机器人轨迹规划方法既能保证工作时间最优,又可使机器人的轨迹平滑.     

一种新型数字化逆变式等离子切割电源

介绍了以TMS320LF2407数据处理器(DSP)和P89C52双芯结构为控刺核心的逆变式等离子切割电源系统,包括系统构成、电源主电路、控制电路和时序控制系统等.针对切割电源工作过程中可能会出现的过/欠电压、过电流等问题.设计了专用的保护电路与吸收网络.结合电源系统具有时变性和非线性的特性,阐述了软件进行输出波形控制的基本方案以及预测PI控制算法.进行了切割厚度与最佳切割速度关系实验,结果表明,以DSP和P89C52双芯结构为核心的预测PI控制逆变式等离子切割电源系统具有良好的控制性能,且电路简单,调试方便.     

平面关节型装配机器人控制系统的开发

针对SCARA自由度的特点研制和开发了4轴运动控制卡,并以VC 6．0为工具编写了控制系统软件。介绍了控制系统的构成、工作原理及功能。阐述了SCARA的应用前景。     

应用石英音叉谐振器的智能温度传感器

为了实现高精密温度测量,设计了高性能数字温度传感器,该传感器由石英音叉谐振器,数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成。依据石英晶体压电效应原理,对石英音叉谐振器的热敏切型和电极设置进行了研究;基于力学振动原理,导出石英音叉谐振器弯曲振动模式的微分方程;讨论了谐振式温度传感器的工作原理,提取出石英音叉温度传感器的特征参数并进行了非线性误差分析;采用光刻和侵蚀技术加工制作了石英音叉谐振器。该传感器的频率输出信号通过数字接口进入现场可编程门阵列,通过重置控制算法实现传感器的重置和现场自动校验。实验结果表明,在-20 ~140 ℃,该传感器的灵敏度可达65×10^-6/℃,测温分辨率为0.001 ℃,响应时间为1 s,测温精度为0.01 ℃。     

高压玻璃钢管道生产线集散控制设计

为提高企业的整体效益,有必要对原有生产进行改造,本文介绍了集散控制系统的含义和主要特点,依据高压玻璃钢管道生产的工艺流程,以PLC和IPC为主要监控对象,阐述了集散控制系统在高压玻璃钢管道生产线中的应用,经实践证明,取得了很好的经济效益．     

建筑双层表皮技术的环境策略解决方法研究

阐述了建筑双层表皮技术的理论依据,重点分析了建筑双层表皮技术在解决建筑的自然采光、视觉舒适性、自然通风和保温隔热等问题时的设计原理,对解决方法进行了探讨和研究,以指导实践。     

基于色度向量聚类的保险片识别及插接方法

针对汽车保险盒的生产所面临的汽车保险片准确识别和快速插接的难题,提出一种基于色度向量聚类的汽车保险片识别及插接方法。该方法使用CCD工业摄像机采集汽车保险片图像信息,通过平均背景法对图像中的背景进行消除后采用污点修复技术进行图像增强,再以不同类别的汽车保险片的色度中心向量为特征提取依据,完成对颜色信息基于色度向量聚类的特征提取,最后通过将提取的特征矢量输入支持向量机,达到对不同类型保险片的识别分类,最终控制SCARA四轴机器人依据分类信息完成精确插接环节。经过大量实验证明,所设计的汽车保险片识别及插接方法对常用的9类汽车保险片识别正确率达到99.7%,在平均插接周期为1 s时的汽车保险盒插接的正确率达95.6%以上。     

提高实践能力探索培养模式打造创新人才

针对目前大众化教育阶段特点,分析了目前自动化专业本科教学存在的问题;确定了教学研究性大学培养目标所要求的课程体系定位;制定了整合、优化与灵活性有机统一的教学内容;提出了特色的教学方法,编写了特色教材;通过基于科研团队的课程组建设探讨了科研与教学的结合方式,实现了理论学习与工程实践的有机结合;通过几年的实施实现了培养创新人才的目的。