考虑杆长误差的变胞机构运动可靠性分析

变胞机构可按需进行构态转换以适应于不同的工况,故拥有良好的应用前景.以一种基础变胞机构为例,先划分构态以简化机构,采用环路矢量法进行各分构态的运动学分析,在此基础上,采用矩阵法与一阶泰勒展开建立机构各构态及变胞时刻的运动学误差模型,类比强度-应力干涉理论建立可靠性通用模型,并对其进行数值仿真计算.研究结果得到了特定情况下各分构态随时间变换的运动学变化规律及可靠度变化规律,以及杆长误差对变胞时刻可靠性影响的大小,为变胞机构可靠工作及其工程应用提供了一定理论参考.     

变胞机构多失效模式运动可靠性分析与优化

针对含概率随机变量和非概率区间变量的面向任务可控变胞机构的多失效模式运动可靠性模型,提出了一种可靠度计算的方法,该方法根据可靠性变量生成含有概率信息的状态空间,结合多失效模式的失效功能函数及其变量的相关性函数生成的安全空间函数,得到变量状态空间中的安全空间,对其求解或空间离散化计算得出可靠度.在此基础上,提出了多失效模式的变胞机构运动可靠性的优化方法,得出满足约束条件的最优目标函数值及优化变量对应的可靠度分布情况.运用所提出的方法对实例中的变胞码垛机器人系统运动可靠性模型进行分析与优化,通过与传统的计算方法进行对比,验证了所提方法的准确性.研究工作为变胞机构可靠性的研究提供了参考.     

一种变胞式工业机器人时间最优轨迹规划

根据变胞式工业机器人工作原理,建立了其工作轨迹模型,并基于该模型提出了一种变胞式工业机器人时间最优的轨迹规划方法。该方法着重考虑机器人构态变换过程,将轨迹规划问题转化为内外层嵌套的优化问题进行分析。分别给出该优化问题的设计变量、目标函数以及约束条件,得到了变胞式工业机器人时间最优轨迹规划问题的数学模型。运用所提出的方法对本课题组自研制的变胞式码垛机器人进行轨迹规划研究,根据其工作轨迹模型,建立了优化设计问题数学模型,在给出关节角度插值函数系数的确定方法后,采用嵌套粒子群算法对该优化问题进行求解,得到了优化后的关节角度函数以及理论工作轨迹,与实验所得的实际工作轨迹进行对比,验证了所提方法的可行性。该研究工作为变胞式机器人的运动规划研究提供了参考。     

一种可拆卸拼接的多层输送带烘干装置设计

广西盛产水果,但雨季多,气候湿热,自然条件不利于水果的烘干,但大型烘干机或者多个小型烘干机的使用对个体农户来说并不方便灵活。为解决上述问题,设计一种可拆卸拼接的多层输送带的中小型烘干装置,结构简单、易于操作,主要包括主箱、输送机构、热风机构和动力机构,并且配置有智能烘干控制系统,满足生产需求的同时也提高了烘干效率,拼接速度快,省时省力,拼接后箱体热利用率高。     

可控变胞式码垛机器人非线性动态可靠性分析

变胞机构具有多构态的优点，在构态变换时会不可避免地产生内冲击力，严重时会发生共振，其动态可靠性问题是确保其在工程应用中实现多构态正常运行的关键。以面向工件搬运任务的可控变胞式码垛机器人为研究对象，在运用有限元法建立该机器人工作过程的非线性动力学模型的基础上，运用改进的L-P法得出该模型的共振频率，考虑了多种失效模式、多种不确定变量和非线振动因素的影响，提出了非线性动态可靠性的分析方法。在实例中以输入端角度偏差值、输出端负载为不确定变量进行可靠性分析，得出了机器人构态变换后的可靠度变化，将该计算结果与基于神经网络的蒙特卡洛法的计算结果以及实验数据得出的结果进行了对比，偏差均较小，说明该方法具有一定的准确性。进一步，考虑内冲击力频率为不确定变量，在含有共振频率的频率区间内得出了避免发生失效所对应的不确定变量的范围。研究工作为面向任务的变胞机构的实际应用提供了可靠性理论参考。