基于Workbench的缩套式超高压缸体优化设计

某设备的缩套式超高压缸体存在内壁始终为应力最大位置,且缸体应力分布相当不均匀的问题。为满足缸体最大等效应力小于缸体材料的屈服极限,以内外缸体内壁剪应力相等为约束条件,结合过盈配合及设计要求,利用响应面法对缩套式超高压缸体进行优化设计。结果表明,缸体的过盈量从优化前的0.30 mm减小到优化后的0.2662 mm,降低了内外缸安装套合时的工作难度;内缸内壁到外缸内壁的等效应力的变化率从优化前的0.787 MPa/mm降为0.0568 MPa/mm,缸体的应力分布不均匀性较优化前有了较大的改观。     

塔式起重机平衡重参数化计算系统

针对塔式起重机在实际工作中经常出现需要变换臂长,而对应的起升载荷也将变化等问题,研究开发出一套适合实际应用、简洁、方便的塔式起重机平衡重参数化计算系统．本系统根据塔机的工作特点和起重特性,针对塔机的不同臂长状态,利用三维设计软件Pro／E建立塔机主要结构参数化模型,进行结构的快速设计及自动化装配．以VB为系统开发工具,与Pro／E相结合,实现数据的传输与调用,简化了建模与计算等过程．通过算例验证了系统的正确性和可行性．     

水下液压油路对接装置的结构及精度研究

为解决遥控潜水器(ROV)与水下作业机具机械结构联接和油路对接的难题,根据深水海底油气管道回接作业需求,提出了一套ROV与水下作业机具液压油路对接装置的设计方案.设计了具有滑台座的柔顺液压接头,以补偿对接装置初定位误差,降低对初定位精度的要求,从机械结构上保证了液压油路的精确对接.基于概率理论建立了油路对接成功概率模型,得到了对接成功概率与油路插头的尺寸精度、位置精度的关系.利用Matlab软件对油路插头精度进行数值计算,结果表明,该装置的油路对接成功率可达94.81%,验证了油路对接成功概率模型的合理性.     

机器人平面工具TCP的双目视觉标定方法

工业机器人末端工具中心点(TCP)是机器人实际的运动轨迹,TCP的标定效率和精度直接影响机器人的作业质量。针对机器人平面式作业工具TCP的快速、准确标定需求,提出一种基于双目视觉的标定方法。通过改变机器人末端工具位置,结合双目视觉系统对靶标点进行测量,并进行坐标转换计算,从而求解出TCP。搭建机器人TCP标定实验平台,通过对比实验,验证了方法的正确性和有效性,满足实际机器人平面式末端工具的TCP标定要求,避免了传统接触式标定方法存在的碰撞风险。     

塔机标准节主枝焊接机械手设计及运动学分析

针对国内塔机行业焊接工人劳动强度大、作业条件差、焊接质量不易控制等问题,设计了一种六自由度塔机标准节主枝焊接机械手,采用交流伺服电机与谐波减速器相结合的传动方案。运用D-H法建立了机械手运动学模型,推导了机械手的运动学方程。利用Matlab软件的机械系统建模仿真模块SimMechanics建立机械手的机构模型,进行了机械手运动学仿真分析,验证了运动学模型的正确性。     

六自由度串连机器人构型设计与性能分析

依据六自由度机器人设计“臂腕分离”的原则,基于D-H参数对六自由度机器人构型进行拓扑分类,得到32类三自由度臂部结构.研究了位置雅可比与构型奇异性之间的关系,区分出12类结构奇异构型和20类非结构奇异构型.对机器人臂部结构构型的负载能力特性进行分析,得到10类负载性能较好的非结构奇异构型.编制了臂部结构构型分类表,确定了基于负载能力的机器人构型设计原则,能用于指导机器人的构型设计.进行了机器人构型实例分析与蒸汽发生器检修机器人工程样机研制,验证了所提出构型设计方法的有效性.     

基于双目视觉的机械零件位姿检测系统研究

针对机械零件搬运过程中需要精确测量零件位姿的实际问题,基于VS220双目立体视觉测量系统平台,设计了一种机械零件位姿检测系统。采用改进的Canny边缘检测算法,对零件边缘进行了轮廓识别,利用尺度不变特征转换方法进行了零件特征点的提取与立体匹配;利用立体视觉三维重建方法,建立了位姿检测系统数学模型,通过求解坐标系之间的转换关系,计算出了零件在传送带上放置的位置和方向等信息;通过VC++语言编写了位姿识别算法程序,实现了零件形状与位姿的识别;搭建了位姿测试系统实验平台,进行了测试实验。实验结果表明:系统能快速有效地对零件进行位姿检测,为实现零件的自动上下料提供了技术支撑。     

“机电传动控制”课程教学改革与实践

"机电传动控制"是理论与实践应用紧密结合课程。针对机电传动课程教学内容繁多、教学形式单一的问题,采取综合改革措施,从教学内容的调整与优化、采用问题式教学方法、实验项目创新设计、考核方式等方面进行改革,培养学生的理论学习及知识综合应用的能力。教学实践证明,该改革方案激发了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。     

管道法兰连接机具液压系统设计

管道法兰连接机具是用于连接水下石油管道的自动化作业机具。该文在分析管道法兰连接机具的机械结构原理与作业流程的基础上,设计了管道连接机具液压控制系统。对螺栓拉伸液压回路与螺母拧紧同步液压回路进行了详细设计,采用增压器实现螺栓的拉伸预紧,通过采用齿轮同步分流器实现螺母库多马达的同步运动。分析了液压系统的工作原理,实现了对管道法兰连接机具的有效控制。     

3-R2H2S并联机器人运动学和动力学性能分析

本文提出了一种含可预紧虎克铰铰链的新型3-R2H2S并联机器人。在其结构简化和一阶影响系数矩阵分析的基础上，将二阶影响系数矩阵引入全域性能指标中。通过设置不同的结构参数，对3-R2H2S并联机构进行速度和惯性力指标分析，讨论了在可达工作空间内机构尺寸变化对机构性能的影响，并绘制相关指标的等高线性能图谱，得到了机构性能的最优组合。该方法为该类型机器人结构优化设计和机构性能分析提供了理论依据。 