重载搅拌摩擦焊机器人性能分析及其闭环控制研究

将 １ 台 载 重 能 力 为 ３ ｋ Ｎ 的 重 载 工 业 机 器 人 改 造 为 搅 拌 摩 擦 焊 机 器 人 ，并 对 其 结 构 性 能 进 行 分析 ，发 现 该 机 器 人 结 构 强 度 和 振 动 特 性 虽 满 足 使 用 要 求 ，但 其 刚 度 在 某 些 工 况 下 还 不 符 合 要 求 ，导 致 搅 拌 摩擦 焊 机 器 人 定 位 精 度 低 、加 工 精 度 不 理 想 。 针 对 这 种 情 况 ，提 出 并 设 计 了 一 种 基 于 室 内 定 位 技 术 的 机 器 人闭 环 控 制 系 统 ，对 该 系 统 的 组 成 及 原 理 进 行 了 分 析 和 研 究 ，为 下 步 重 载 搅 拌 摩 擦 焊 工 业 机 器 人 系 统 的 实 现提 供 解 决 方 案 。     

外涵空气- 燃油双工质换热器燃油管结构流动换热特性研究

针 对 涡 扇 航 空 发 动 机 外 涵 和 引 气 的 实 际 气 动 参 数 ，以 及 燃 油 流 量 等 参 数 ，通 过 数 值 模 拟 研 究 了双 工 质 换 热 器 内 燃 油 管 数 目 、直 径 和 截 面 形 状 对 燃 油 和 引 气 流 动 换 热 性 能 的 影 响 。 研 究 结 果 表 明 ，在 设 定的 参 数 范 围 内 ，增 加 燃 油 管 数 目 能 够 在 有 效 地 提 高 整 体 换 热 效 果 的 同 时 ，降 低 燃 油 流 动 阻 力 ；燃 油 管 总 流 通截 面 积 是 影 响 燃 油 流 动 阻 力 的 主 要 因 素 ，当 燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，燃 油 管 数 目 的 变 化 不 会 影 响 燃 油 流 动压 降 ；燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，管 型 对 燃 油 流 动 压 降 影 响 很 小 ，但 就 换 热 性 能 而 言 ，跑 道 形 管 道 换 热 效 果 最好 ，椭 圆 形 管 次 之 ，圆 形 管 最 差 。     

基于四元数理论的 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并联机构位置反解

介 绍 了 四 元 数 在 描 述 刚 体 位 置 和 方 位 中 的 应 用 ，并 简 要 描 述 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 ，接 着 给 出 了利 用 四 元 数 计 算 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 的 推 导 过 程 ，得 到 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 公 式 ，最后 结 合Ｍ ＡＴ Ｌ Ａ Ｂ和 Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ Ｍ ｏｔｉｏｎ 进 行 仿 真 分 析 ，仿 真 结 果 验 证 了 该 位 置 反 解 方 法 的 正 确 性 和 有 效 性 。     

基于粒子群算法的车辆半主动悬架模糊PID控制的优化研究

为 了 改 善 轮 毂 驱 动 电 动 汽 车 非 簧 载 质 量 增 加 导 致 行 驶 平 顺 性 和 操 纵 稳 定 性 下 降 的 问 题 ，提 出了 一 种 基 于 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 器 。 首 先 ，建 立 １ ／ ２ 车 辆 半 主 动 悬 架 模 型 ，完 成 对 模 糊 控 制 器的 设 置 ，并 在Ｓｉｍ ｕｌｉｎｋ 环 境 下 建 立 带 有 模 糊 ＰＩＤ控 制 器 的 悬 架 模 型 ，然 后 使 用 粒 子 群 算 法 对 模 糊ＰＩＤ控 制器 进 行 优 化 。 最 后 ，对 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 半 主 动 悬 架 进 行 仿 真 研 究 。 仿 真 结 果 表 明 ，粒 子 群算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 的 悬 架 系 统 相 较 于 传 统ＰＩＤ控 制 和 模 糊ＰＩＤ控 制 ，悬 架 性 能 得 到 大 幅 提 升 。     

基于工业机器人的铁氧体湿压磁材表面缺陷检测

为 了 保 证 永 磁 铁 氧 体 湿 压 磁 材 的 质 量 与 一 致 性 ，提 出 一 种 基 于 工 业 机 器 人 的 永 磁 铁 氧 体 湿压 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 系 统 及 检 测 方 法 。 首 先 ，设 计 了 检 测 系 统 的 虚 拟 样 机 ，阐 述 了 系 统 的 工 作 原 理 。 进而 ，分 析 了 系 统 中ＳＣ Ａ Ｒ Ａ机 器 人 的 正 向 运 动 学 、反 向 运 动 学 及 轨 迹 规 划 算 法 ，展 示 了 铁 氧 体 磁 材 的 被 检测 过 程 。 然 后 ，给 出 了 铁 氧 体 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 方 法 ，包 括 自 适 应 直 方 图 均 衡 化 、 Ｋｉｒｓｃｈ 边 缘 提 取 和 缺 陷域 特 征 处 理 。 最 后 ，通 过 仿 真 算 例 和 检 测 试 验 验 证 了 本 文 所 设 计 检 测 设 备 的 合 理 性 及 表 面 缺 陷 检 测 方 法的 可 行 性 。     

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针 对 多 轴 同 步 控 制 中 存 在 实 时 性 和 同 步 性 较 差 的 状 况 ，设 计 一 种 基 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 伺 服驱 动 从 站 。 该 方 案 以Ｓ Ｔ Ｍ ３２ 作 为 处 理 器 ，使 用 Ｌ Ａ Ｎ９２５２ 专 用 芯 片 实 现 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 数 据 解 析 和 打 包等 工 作 ，完 成 与 伺 服 驱 动 的 通 信 与 数 据 交 换 ，硬 件 上 实 现 了 伺 服 驱 动 电 路 设 计 以 及 实 物 制 作 ，软 件 上 完 成 了数 据 通 信 、从 站 驱 动 以 及 从 站 的 运 动 控 制 模 式 。 最 后 搭 建 了 试 验 测 试 平 台 ，试 验 结 果 表 明 ，两 从 站 接 收 同 步信 号 平 均 误 差 为 １５ nｓ ，具 有 优 越 的 同 步 性 能 。     

机器人远程控制中的视觉建模与仿真引导策略研究

为 解 决 远 程 控 制 时 ，操 作 者 无 法 对 操 作 现 场 全 局 掌 握 的 问 题 ，通 过 视 觉 方 法 对 现 场 环 境 进 行 建模 ，利 用 虚 拟 仿 真 技 术 ，实 时 显 示 在 操 作 界 面 。 利 用 视 觉 算 法 处 理 双 目 相 机 获 得 的 目 标 图 像 ，获 取 目 标 的 位置 信 息 。 利 用 仿 真 平 台 对 目 标 位 置 信 息 进 行 二 次 处 理 ，在 现 场 环 境 的 模 拟 模 型 中 将 目 标 物 体 仿 真 建 模 。 最后 在 操 作 界 面 上 利 用 虚 拟 提 示 ，引 导 操 作 者 完 成 任 务 。     

基于小波分析的谐波在线监测系统

针对传统谐波在线监测系统存的结果不准确，无法描述谐波动态变化特点，设计了基于小波分析的谐波在线监测系统。首先设计了谐波在线监测系统的硬件模块，然后谐波在线监测系统的软件模块，依据小波变换分析谐波信号特征，得到的谐波变化率，从而谐波在线监测系统的监测结果，最后采用具体实验进行了谐波在线监测系统性能的仿真实验，由实验结果可知，该系统的谐波监测精度高，可以有效检测各种谐波分量，保证电力系统稳定运行。     

基于正交雷达的无人机导线自主跟踪技术研究

为 了 实 现 输 电 线 路 上 无 人 机 自 主 跟 踪 ，提 出 基 于 正 交 雷 达 作 为 无 人 机 测 距 传 感 器 ，对 无 人 机 导线 跟 踪 飞 行 建 立 测 距 模 型 并 计 算 无 人 机 跟 踪 姿 态 中 离 线 距 离 ，以 此 利 用ＰＩＤ控 制 算 法 来 对 无 人 机 在 导 线 上空 实 现 导 线 跟 踪 ，并 且 根 据 塔 头 模 型 的 扫 描 点 云 特 性 识 别 塔 头 后 实 现 转 角 塔 的 自 动 跨 塔 巡 检 ，从 而 实 现 无人 机 全 自 动 巡 检 。 在 实 验 中 ，将 无 人 机 跟 踪 中 无 人 机 水 平 方 向 速 度 的 变 化 作 为 跟 踪 稳 定 性 指 标 ，并 将 塔 头识 别 准 确 率 作 为 跨 塔 算 法 的 指 标 。 结 果 表 明 ，在 实 际 场 景 的 飞 行 中 水 平 速 度 的 变 化 不 剧 烈 且 平 滑 ，塔 头 识别 率 为 ９６ ％ ，验 证 了 算 法 的 可 行 性 和 有 效 性 。     

家庭陪伴机器人的仿人上肢设计及肢体交互

:针 对 目 前 家 庭 陪 伴 机 器 人 大 都 没 有 手 臂 而 不 能 肢 体 动 作 交 互 的 问 题 ，设 计 了 一 双 家 庭 陪 伴 机器 人 的 仿 人 上 肢 ，并 进 行 了 正 运 动 学 分 析 和 肢 体 交 互 动 作 设 计 。 首 先 进 行 了 仿 人 上 肢 的 机 构 设 计 ，然 后 采用Ｄ- Ｈ方 法 对 其 进 行 正 运 动 学 分 析 ，获 取 上 肢 在 关 节 空 间 中 的 位 姿 ，接 着 进 行 肢 体 交 互 动 作 的 设 计 ，最 后与 机 器 人 本 体 融 为 一 体 进 行 测 试 。 经 实 物 测 试 ，验 证 了 该 仿 人 双 手 臂 设 计 的 合 理 性 ，并 为 运 动 规 划 和 开 发机 器 人 服 务 工 作 奠 定 了 基 础 。