大构件相贯线焊接机器人多层多道焊轨迹规划

为了提高大型相贯线焊接构件在使用机器人做埋弧多层多道焊接时的示教和焊接效率,提出了一种焊道轨迹规划方法.设计了一种焊缝填充策略,即各焊层的焊接高度一致,每层中的焊道数与所在层数相同,所有焊道的横截面积相等;推导出多层多道焊的焊道轨迹规划公式,对第二层的第一道焊缝进行示教一次,其余焊道的轨迹即可通过公式求出;按照焊缝搭接的原则,对每个焊道的起弧点的位置进行规划,并详细设计了搭接轨迹的方案.仿真结果显示,该方法能够满足多层多道焊缝填充规划的要求,为机器人焊接时的离线编程提供了理论基础.     

一种二自由度并联机构设计及空间误差建模

设计了一种应用于大构件装配的二自由度并联平台机构,该机构可以实现平移运动、旋转运动及平移和旋转的复合运动,承载力大,运动平稳。为使所设计的平台具有高的定位精度,以多体系统理论为基础,根据并联平台实际情况,推导出并联平台的空间误差模型,为进一步研究并联平台的误差补偿方法和相应的仿真分析奠定了基础。     

基于TMS320LF2407A的大型储油罐自动焊接设备的多目标控制系统

介绍了TI公司生产的TMS320LF2407A在大型储油罐自动焊接设备中的应用,以DSP为核心,将大型储油罐施工建设中所用到的横缝、立缝、角缝三种自动焊机设计成统一的硬件电路,在不同软件的协调下,实现在同一个平台上的多目标控制.实验结果表明,该系统性能可靠,通用性强,升级方便,设备维护保养容易.     

磨料水射流切割面粗糙度研究

对在磨料水射流切割过程中进给速度和磨料流量两点进行了讨论。磨料颗粒采用直径为80目的石榴石。测量了切割不同深度的粗糙度。实验结果表明:对切割表面影响最大的是切割速度。同时也研究了切割面粗糙度和磨料水射流其他参数之间的关系。     

预测控制偏差区间的一种工程化处理方法

将被控变量的约束区间分为大小两种偏差区,并设计了调整偏差区大小的参数.当被控变量位于大偏差区时,连续调整控制率使控制作用加强,以便被控变量尽快回到小偏差区,从而加快控制系统的调节过程.控制作用从小偏差区过渡到大偏差时是连续变化的,避免了控制作用的跳变,消除了在大小偏差区交界处的震荡现象.仿真结果表明,在模型存在不确定性情况下,该工程化处理方法可使控制系统的动态性能明显改善.     

基于FBG的机器人柔性触觉传感器

为了满足机器人与外界环境、对象发生接触及交互作用时的触觉感知需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的柔性触觉传感器.该传感器采用3×3FBG阵列作为柔性传感元件,聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料构成双层柔性基体.介绍了传感器的传感原理并采用有限元方法对其弹性体进行力学仿真分析,基于标定实验平台完成该传感器的静态标定实验.传感器的空间分辨率为25mm,在10mm×10mm载荷施加单元下,对力的感知范围为0～7N,且传感器具有较好的线性度和灵敏度,重复性和一致性良好,力灵敏度为0.16nm/N.实验结果和分析研究都证明了柔性触觉传感器的可行性.该传感器与人体皮肤触感及结构极为相似,且布线简单、抗干扰能力强.     

骑座式相贯线焊缝焊接机器人连续轨迹规划

采用弗莱纳-雪列矢量对焊枪端点的运动轨迹进行了有效地规划,针对相贯线焊缝焊接机器人的焊接要求,推导出了轨迹的时间函数和焊枪的规划矩阵,为骑座式相贯线焊缝焊接机器人的轨迹控制提供了依据和算法支持。然后通过Matlab仿真软件对一相贯线焊接轨迹进行仿真,结果表明:依此方法对焊枪端点轨迹规划可以有效地完成焊接过程焊枪轨迹控制。     

基于PMAC的金属激光快速成型机控制系统研究

设计了一套基于PMAC运动控制卡的金属激光快速成型(3D打印)机,采用PMAC运动控制器控制各电机轴运动、I/O数据采集。介绍了该系统的硬件组成和软件结构,考虑到工作台驱动电机的定位精度对零件成型质量影响非常大,研究使用PMAC定位精度补偿技术对该轴进行定位精度优化,在样机实现中效果良好,达到了预期。