一种协作机器人工作空间灵活度的求解方法

传统机器人工作空间灵活度主要采用逆运动学方法(IK)进行求解,而偏置的存在导致协作机器人的逆运动学求解困难,无法求解其工作空间灵活度.为此,提出了一种不需要进行逆运动学求解的改进方法.首先,对机器人偏置进行定义,并分析IK方法的不足.然后,借助服务球的概念得到满足服务点条件的几何约束,通过该几何约束得到求解灵活度的误差模型,并提出影响灵活度求解的误差参数E及工作空间灵活度指标λ.接着,分析改进方法中的参数n、n_0、n_1对E、λ的影响,并确定该参数的取值.最后,对比改进方法与IK方法可知,在保证求解准确性的前提下,改进方法比IK方法的求解时间短、计算效率高.通过求解具有偏置的协作机器人工作空间灵活度,证明了改进方法具有适应性强的特点.     

锻造方法对铝合金车轮轮辐组织的影响

通过实验研究对比摆动辗压锻造和闭式模锻对车轮轮辐性能的影响,通过观察两种锻造方法所获得车轮轮辐处的显微组织,得到以下结论:成形时轮辐变形剧烈,晶界模糊不清,使晶粒呈现出沿材料流变方向伸展的纤维状组织,该纤维组织沿轮辐轮廓分布且无切断,力学性能较高;受变形机理的影响,闭式模锻所得到的产品晶粒沿流动方向分布较均匀,且平均晶粒尺寸细小;摆动辗压锻造所得产品在同等背景条件下,晶粒细小程度较好,局部区域综合性能相对突出。综合来看,两种锻造方法均可使轮辐处晶粒得到细化,该处所形成的纤维组织增强了轮辐处径向强度。经试制后检测,均达到或超过了使用标准。     

一种协作机器人位姿重复性优化综合

在给定位姿重复性要求的前提下,寻找各关节随机运动精度的最优分配方案能够使协作机器人设计更加合理,对降低机器人制造成本有重要意义。首先,在机器人位姿重复性分析的基础上,建立了位姿重复性数学模型,该数学模型包含机器人位置重复性和姿态重复性;其次,以协作机器人KUKA iiwa 7为例,以关节运动误差最大化为优化目标,对该机器人位姿重复性进行优化综合,获得各关节随机运动精度的最优分配方案;最后,对KUKA iiwa 7机器人进行位姿重复性实验,结果验证了该方法的正确性,基于该方法的精度设计结果能够使协作机器人设计更加合理。     

一种协作型机器人运动性能分析与仿真

随着制造模式的变革,协作型机器人在工业领域的应用日益广泛。本文介绍了协作型机器人的特性,并且以KUKA LBR iiwa机器人为例,进行运动性能分析,旨在为研发此类机器人提供设计理论依据。利用Denavit-Hartenberg法建立了该机器人运动学模型。基于蒙特卡洛法在MATLAB环境下对机器人灵活性和可操作性进行分析,并对其在狭小空间内作业进行轨迹规划,仿真结果表明LBR iiwa机器人具有良好的灵活性、可操作性及避障能力。     

一种协作机器人非线性刚度建模方法

提出了一种有限元和虚拟关节法相结合的协作机器人非线性刚度建模方法,该方法不仅包含连杆和关节模块线性及耦合刚度,还考虑了机器人传动系统非线性刚度、负载作用下雅可比矩阵变化率以及负载和自重引起的位姿变化对机器人刚度非线性的影响.通过有限元子结构法提取机器人各模块的结构刚度矩阵,与传动系统非线性刚度模型相结合,建立机器人各模块的非线性综合刚度模型;采用数值计算方法计算在外力和自重工况下的静力平衡位姿及各模块受力情况;基于虚拟关节法构建机器人的非线性刚度模型,通过非线性有限元仿真验证了该建模方法的正确性.     

基于交互正交试验的铁矿粉流态化还原影响因素研究

采用交互正交试验法，以铁矿粉流态化还原产物的金属化率为因变量，选取还原温度、还原时间、气体线速度和还原压力为自变量，通过极差和方差分析探究了各操作参数及其交互作用对铁矿粉流态化还原的影响。结果表明，4个因素以及因素间的交互作用对铁矿粉流态化还原产物金属化率影响的大小顺序为：还原温度>气体线速度>还原时间>还原压力>还原温度与气体线速度交互作用>还原温度与还原压力交互作用>还原时间与气体线速度的交互作用>还原压力与气体线速度交互作用>还原温度与还原时间的交互作用>还原压力与还原时间交互作用；较高的还原温度有助于晶须之间的结合、形成更致密的结构；较高的气体线速度改善了流态化还原反应的动力学条件，有助于铁矿粉流态化还原。     

地铁车站水侵应急疏散仿真研究

随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生．为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条件下应急疏散策略对疏散效率的影响．仿真结果表明,进水点数量与位置对疏散结果有较大影响;车站水侵级别在一定程度上影响疏散效率;综合考虑将自动扶梯用作楼梯使用、布设导流栏及增设应急疏散口3种疏散策略,优化后模型的疏散效率整体提高了11.4%,安全疏散比例达到92.2%．仿真结果可为地铁车站预防水侵的疏散设计与运营管理提供参考．     

基于正交设计的协作机器人全域结构优化设计

为解决时变位姿和建模精度对机器人结构优化的影响,提出了一种有限元与解析法相结合的机器人实时模态分析方法,能够实时、高效、高精度地获得机器人任意位姿下的固有频率和振型.同时为降低计算量,实现全域结构优化,基于正交设计提出了一种以机器人质量与全域一阶固有频率比(M/GF)为优化目标、以机器人结构尺寸为优化变量的全域动态性能结构优化设计方法.优化结果表明:优化后的M/GF指标比优化前提高了9.90％,优化后的全域一阶固有频率指标比优化前提高了0.91Hz.     

融合媒体多屏联动中数据可视化应用

融合媒体的发展产生了大量的业务系统,海量的数据使数据的价值越来越受到重视,如何充分挖掘数据的价值进而助力融合媒体协同联动越来越值得考虑。本文基于融合媒体业务系统海量数据,从大屏角度介绍了融合媒体多屏联动中数据可视化应用方案,借助大屏可视化展示统筹全局,最终助力融合媒体协同联动。     

河南油田Ⅱ4-5层系聚合物驱后二元复合驱技术可行性研究

本文针对河南油田北块Ⅱ4—5层系高含水、高采出程度、高非均质性油藏特点,从理论分析着手,通过室内驱剂筛选评价和数值模拟研究,研究了二元复合驱可行性。