北京新机场航站楼C形柱箱形结构的机器人焊接

采用移动式焊接机器人对北京新机场航站楼C形柱箱形梁进行了现场焊接。焊前针对C形柱对接V形坡口横焊及K形坡口立焊进行了机器人焊接工艺评定,在此基础上,将移动式焊接机器人用于C形柱箱形梁的现场焊接施工,焊后超声波检测结果均合格。应用表明,移动式焊接机器人可以应用于建筑钢结构的现场焊接施工。     

超声引导经皮微波消融扶持机器人机械系统的研制

为了解决超声引导经皮微波消融肝肿瘤手术治疗中由于人工扶持微波针影响临床治疗效果的难题,研制了超声引导经皮微波消融肝肿瘤的“扶持机器人”。“扶持机器人”主要包括机械臂、机械手及传感跟踪控制系统等,笔者着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行了分析与说明。实验结果表明,该机器人在“超声引导经皮微波消融肝肿瘤”治疗中对微波针的稳定扶持是安全、可行、有效的,它不仅减轻了医生的劳动强度和不必要的人力、物力资源的浪费,而且提高了整个消融治疗的效果。     

微创手术机器人远程运动中心机构的设计和实现

在对微创手术的作业要求及运动自由度等参数分析的基础上,提出了一种新型的RCM机构方案并对其进行详细的机械结构设计;运用D-H法进行机械臂的正运动学求解,并以此绘制机械臂的工作空间;基于对微创手术过程的分析,利用三维软件UG对远程运动中心机构典型运动过程进行了虚拟仿真,并用有限元分析软件ANSYS对重要部件进行强度分析。实验结果表明,所设计的远程运动中心机构能够较好地完成手术规划,满足微创手术要求。     

光纤式激光焊缝跟踪传感器

设计一种光纤式焊缝跟踪传感器,利用传光光纤和传像光纤将传感器头、承载电荷耦合器(CCD)以及激光器的基座部分分开,减小传感器头的尺寸.开发了基于DSP C6000图像处理系统的焊缝位置识别图像处理算法.     

基于KUKA弧焊机器人的盾构机关键部件焊接工作站

针对盾构机关键零部件的焊接特点,基于KUKA弧焊机器人研制了自动化焊接工作站。利用焊接机器人接触寻位、多层多道焊和电弧跟踪等功能实现盾构机联体刀座工件的自动焊接。焊接实验结果表明,所研制的盾构机关键零部件焊接工作站能够满足离散制造企业的零部件小批量自动化焊接生产。     

用于球罐焊接的柔性导轨焊接机器人研究

针对大型球罐焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道焊接机器人,实现球罐的全位置多道多层焊接;并针对研制过程中的难点对焊接机器人锁紧机构的设计、在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、自主学习开放式专家系统进行详细说明.实践证明,该柔性导轨焊接机器人能够较好地完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接.尤其是球罐全位置焊接的工艺要求.     

电动汽车电池管理系统抗干扰设计

分析了电动汽车电池管理系统干扰形成的原因，在此基础上针对干扰源从硬件和软件两方面提出了一些抗干扰措施，在车辆实际运行中，电池管理系统能稳定、可靠的工作，实践证明这些抗干扰设计可行，有效。     

医用经皮穿刺机器人自动进针机构设计

为了实现经皮穿刺的自动进针,减少手术损伤,将经皮穿刺手术建立在更科学、可控的基础上,通过分析临床需求,提出了一种摇块式自动进针机构。首先利用机构的正向运动学分析进针点的运动轨迹,然后通过对整个进针过程中进针点速度的分析评价进针平稳性,最后通过机构的动力学分析获得进针过程中输入扭矩的解析值。通过以上分析和模拟,证明医用经皮穿刺机器人自动进针机构基本能够满足临床上对机构尺寸、驱动源、进针轨迹、进针速度的要求。     

超声引导肝肿瘤微波消融治疗机器人系统的研究

为了超声引导肝肿瘤微波消融治疗更精确、更稳定和程序化,减少人为和经验因素的影响,减轻医生劳动强度,保证整个治疗的精确实施,通过分析临床需求,开发了一种床跨式悬臂机器人系统,主要包括手术导航系统和主被动关节相结合的穿刺机器人子系统。机器人可在导航软件的驱动下完成消融针的导航,协助医生完成手术。这种机器人结构简化了控制算法,提高了控制精度。为了进一步减小误差,重新定义了对系统精度影响最大的磁定位装置高精度工作区域。在此区域下,利用多模态穿刺体模进行了系统精度实验。结果表明机器人系统整体位置精度为±1.73 mm,姿态精度为±0.66°,满足临床对定位精度和姿态精度的要求。