基于参数解耦陷波滤波器的工业机器人末端振动抑制

六自由度工业机器人关节因传动装置刚度不足而引发末端振动,通常采用传统陷波滤波器解决该问题;但滤波器参数之间存在耦合,导致滤波器参数难以快速整定。为此,基于所建立的工业机器人双惯量负载模型设计出具有参数解耦的陷波滤波器。分析传统陷波滤波器传递函数,采用极点零点抵消法对陷波器参数进行解耦设计;将陷波器中心频率、宽度以及深度作为陷波滤波器的参数;最后,利用傅里叶变换和对数衰减法快速整定改进后的陷波器参数,以此来抑制工业机器人末端振动。搭建六自由度工业机器人实验平台进行实验。结果表明:参数解耦陷波滤波器不存在参数耦合,参数整定方便;使用参数解耦滤波器比未使用滤波器相比可降低78.5%的工业机器人定位振动,证明改进的参数解耦陷波滤波器对定位振动抑制的可行性与有效性。     

精密微动平面电机线性功率驱动器设计与实现

针对精密微动平面电机电流驱动特点及其功率驱动器高线性度要求,提出了一种高线性的功率驱动器电路设计。该电路采用电流负反馈技术实现电流稳定输出,采用线性大功率单片集成运算放大器OPA541作为功率输出器件,并通过可编程增益运放PGA205实现驱动器增益在线调整。试验结果表明,该功率驱动器最大非线性误差为0.86%,响应频率大于5kHz,满足通常平面电机高线性度和频响要求,为电流输出稳定性等性能的深入研究和系统完善奠定了基础。     

基于边等距偏移的环切加工刀具路径生成方法

针对由直线和圆弧组成的封闭轮廓生成环切加工刀具路径的问题,提出了一种基于边等距偏移的环切加工刀具路径生成方法。该方法分别从封闭轮廓的凸点和干涉凹点出发,结合边干涉检测程序和圆弧边分段处理方法对包含直线和圆弧的轮廓分别进行局部和全局无效区域检测,删除轮廓的无效区域后进行等距偏移,生成无干涉环切加工路径。利用自主开发的CAD/CAM软件实现了该方法,仿真实验结果表明,该方法能够准确、有效地生成无干涉区域的刀具加工路径,同时适用于带有孤岛的封闭轮廓偏移。     

全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法

为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间。在固定插补周期下,与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比,在满足加速度与加加速度限制条件,且最大弦高误差不超过0.5μm时,该算法插补精度高于单独自适应算法,与5段式S曲线加减速控制方法近似,且其全程平均进给速度比5段式S曲线加减速控制方法平均进给速度提高21.7%,达到594mm/s。     

输入整形技术优化直线摆由加速到稳速运动阶段振荡时间

为抑制小摩擦系统由加速到稳速运动时残留振动、优化振荡时间,以小车驱动一级直线摆为实验研究对象, 引入输入整形技术,在系统由加速到稳速运动动态过程中,将零振动(ZV)、零振动和微分(ZVD)和极不灵敏(EI)整形技术应用到该运动控制系统,以抑制小车进入稳速阶段时直线摆残留振动,减少直线摆振荡时间.通过运动控制系统引入整形技术前后的直线摆摆角、摆动时间分析对比,不同条件下实验结果分析表明:一级直线摆运动系统在ZV、ZVD和EI整形技术作用下,运动系统由加速进入稳速运行时,直线摆摆角输出幅值变小,可明显减少摆杆摆动的振荡时间.     

基于EC双流模型的焊接缺陷图像识别

由于焊缝缺陷X射线图像背景较为复杂,造成识别准确率及效率低。为提高缺陷识别准确率,提出一个由并行EfficientNet网络为基本框架的粗-细两阶段EC双流模型。该模型通过CBAM注意力机制提高网络的局部特征注意力,获取更加丰富的焊接缺陷细特征信息,并将其与提取原始粗特征结合输入全连接层,以更加精确实现焊接缺陷的分类;为降低训练参数、模型过拟合现象以及提高模型泛化性能,并利用全局平均池化层GAP和BN算法优化整个训练过程;此外,在小孔、夹渣、未焊透和裂纹等焊接缺陷数据集上,将EC双流模型与VGG16、BCNN(VGG16)、Xception进行对比实验。实验结果表明,以EfficientNet作为基础网络的EC双流模型的分类识别结果的平均F1为99.1%,平均精度为99.4%,平均准确率可达99.13%。该模型有效实现焊接缺陷的检测与分类,可减小误判率。     

前馈控制加模糊补偿的机器人关节角度追踪

为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其与前馈关节力矩相乘间接得到关节补偿力矩对机器人不确定性进行补偿。通过ADAMS和Matlab/Simulink对关节角度追踪控制效果进行验证。仿真结果表明,该方法对不确定性机器人的关节角度追踪控制是有效的,其关节角度追踪误差绝对值小于1.5×10^-4rad。     

一种优化的NURBS曲线插补算法

为弥补目前非均匀有理B样条插补算法的不足,提出一种优化的非均匀有理B样条曲线插补算法。算法采用插补前S曲线加减速方法,不仅优化了前瞻过程,而且在回溯过程中考虑了短样条的情况。算法对长样条和短样条非均匀有理B样条曲线能用统一的方法进行插补,通过引入环形缓冲区和预插补(非离线),提高了加工效率,同时合理地安排插补任务增强了系统的实时性。通过MATLAB仿真,验证了算法的有效性。     

用微机取代数控机床纸带阅读机的技术和方法

利用计算机通讯技术，对老式数控机床的纸带输入系统进行改进，提高了编程的效率，减少了误码和废品的出现，为计算机自动编制加工程序及CAM软件的应用创造了良好的条件。     

16kbit 非易失铁电 RAM 芯片 FM25C160 及其应用

FM25C160是美国Ramtorn公司生产的非易失性铁电介质读写存储器FRAM。文中介绍了该芯片的性能特点、管脚定义、内部结构和工作原理。给出了FM25C160和AT89C52单片机所构成的具有掉电保护和写保护功能的应用系统，同时给出了对FM25C160芯片进行读写操作的应用程序。