基于多并联机械手的锂离子电池自动分拣装备控制系统设计

开发旨在提高锂离子电池分选自动化程度和效率的生产线,该生产线由多个高速、轻型并联机械手构成。利用PXI平台及双多轴运动控制器,提出一种基于集散控制结构(DCS)的开放式数控系统软硬件平台以及基于任务均衡和总移动距离最短原则的分拣策略。此外,研究并应用高速数据缓存技术、高速数据同步通信技术及高速中断信息捕捉和输出技术等旨在提高单机分拣效率和多机协同作业的若干核心运动控制技术。集成基于网络的数据库通信技术并控制系统,测试结果表明：该方案对多机械手的网络化控制十分有效,该装备具有高信息集成度、高分拣效率及高可靠性等优点而可以应用于企业生产,并成为国内首例成功应用并联机械手自动分选锂电池的装备。     

基于PLC的高速并联机械手控制技术

以西门子SIMATIC315-2CPU及FM357-2运动控制单元为核心搭建机械手控制系统,研究了并联机械手轨迹规划、控制数据通讯等保证机械手性能的关键技术,实现了Diamond高速并联机械手的运动控制。     

2自由度高速并联机械手的有限元分析及优化设计

以一种2平动自由度的新型高速并联机械手为对象，分析机构的静、动态特性，并针对机构。向刚度较差的情况，对机构的结构进行改进，为样机机械结构的详细设计提供了理论依据。     

基于PLC的高速并联机械手控制技术

以西门子SIMATIC 315—2CPU及FM357—2运动控制单元为核心搭建机械手控制系统，研究了并联机械手轨迹规划、控制数据通讯等保证机械手性能的关键技术，实现了Diamond高速并联机械手的运动控制。     

基于PLC的高速并联机械手控制技术

以三菱Mitsubishi Q02HPLC和QD75MH4运动控制模块及QJ71C24N串行通讯模块搭建Delta机械手的控制系统,研究了并联机械手的轨迹规划、控制数据通讯和伺服参数整定等保证机械手性能的关键技术,实现了Delta机械手的运动控制。     

高速并联机械手的静动态特性预估与优化设计

借助ANSYS参数化设计语言（APDL），构造了一种2平动自由度的高速并联机械手的有限元模型，侧重研究了几种不同铰链的精确建模方法，以及机构处于不同位形时的有限元模型快速重构技术，分析了机械手的静、动态特性，在此基础上进行了结构优化设计，提高了机械手的静、动态特性，并成功应用于产品化样机。     

6轴并联机器人的优化设计

系统介绍了6轴并联机器人机构的坐标系，建立了分析和研究用数学模型，系统研究了结构参数r和L对工作空间的影响，并最终给出了基于体积的6轴并联机的优化设计方法。     

一种新型4自由度高速并联机械手动力尺度综合

研究一种可实现SCARA运动的新型4自由度高速并联机械手动力尺度综合方法。简要阐述该机构中由可变菱形动平台和齿轮增速机构生成绕z轴转动的传动原理。在建立运动学和刚体动力学模型基础上,利用直接和间接雅可比代数特征构造出两类可用于描述运动/力在链内和链间传递能力的压力角,并提出一种基于单轴最大驱动力矩全域最大值最小的动力学性能评价指标。在满足工作空间与机构尺度比、可装配条件等几何约束和运动学性能约束下,综合出一组可使得系统刚体动力学性能全域最优的尺度参数,并利用Adept拓展轨迹预估出电动机参数。     

高速并联机械手运动学标定方法

以可实现2平动自由度运动的并联机械手——Diamond机械手为研究对象,提出一种具有分层递阶格式的误差辨识和补偿方法,该方法以动平台参考点初始位置为标定坐标系原点,首先辨识并补偿主动臂回零转角误差．而后再辨识并补偿其它几何参数误差。实验结果验证了该方法的有效性。     

Diamond600高速轻型并联机械手

天津大学制造系统与装备研究所近年来在数字化制造装备设计理论、关键技术和样机建造方面开展了一系列卓有成效的工作，承担该方向课题10余项，取得一批标志性成果。研制成功并联机床、高速并联机械手和加工中心，目前出售或签定合同定单5台，并出口英国，     

基于PLC和机器视觉的工件自动分拣系统设计

该文以西门子S7-200 Smart PCL为控制核心,构建了一套基于机器视觉的工件自动分拣系统。该系统由控制模块、传输模块、人界交互模块、机器视觉模块组成,首先利用机器视觉技术识别出待分拣工件的特征,然后PLC根据机器视觉识别结果控制传送带动作将工件传送至不同产品盒,实现工件的自动分拣。实验结果表明,该生产线的分拣误判率低于0.4%,满足工业生产的要求。     

基于虚拟样机技术的并联机器人设计研究

并联机器人的结构复杂、制造成本高、生产周期长,因而其物理样机的优化以经验为主.提出基于ADAMS的虚拟样机优化方法,并以3RPS机器人为例,运用虚拟样机模型分析了该机器人结构参数变化对该机器人动平台转动角度的影响,并得到了动平台转动角度最大时的最优结构参数.     

基于SolidWorks的并联运动机床参数化设计

机械产品可视优化设计方法通常要以该产品零部件的三维CAD模型为研究对象,进行加工、装配、运动学、动力学、工作过程和控制过程等环节的研究.因此,快速创建该产品的三维实体模型是高效应用可视优化设计方法的关键.以3-TPT并联机床为例,用Visual Basic软件在SolidWorks环境下开发出该机床的参数化设计系统,应用该系统可以快速创建机床的实体模型,进而提高了可视化设计方法的研究效率.     

Optimal design of a 3-leg 6-DOF parallel manipulator for a specific workspace

Researchers seldom study optimum design of a six-degree-of-freedom(DOF) parallel manipulator with three legs based upon the given workspace. An optimal design method of a novel three-leg six-DOF parallel manipulator(TLPM) is presented. The mechanical structure of this robot is introduced, with this structure the kinematic constrain equations is decoupled. Analytical solutions of the forward kinematics are worked out, one configuration of this robot, including position and orientation of the end-effector are graphically displayed. Then, on the basis of several extreme positions of the kinematic performances, the task workspace is given. An algorithm of optimal designing is introduced to find the smallest dimensional parameters of the proposed robot. Examples illustrate the design results, and a design stability index is introduced, which ensures that the robot remains a safe distance from the boundary of sits actual workspace. Finally, one prototype of the robot is developed based on this method. This method can easily find appropriate kinematic parameters that can size a robot having the smallest workspace enclosing a predefined task workspace. It improves the design efficiency, ensures that the robot has a small mechanical size possesses a large given workspace volume, and meets the lightweight design requirements.     

新型并联机器人坐标测量机仿真建模的实现

为了验证新型5自由度并联机器人坐标测量机的设计方案和理论模型,缩短开发周期,降低开发费用,提高一次性设计成功率,将虚拟样机技术应用于该并联机器人坐标测量机的设计开发过程。利用SolidWorks软件建立该型并联坐标测量机的虚拟样机模型,应用OLE接口技术实现了该型并联坐标测量机的运动仿真和测量仿真,采用ADAMS软件实现了该型并联坐标测量机的动力学分析和仿真,并给出了仿真建模过程中关键问题的解决方案。计算机仿真结果证实了理论模型的正确性,验证了设计的合理性和可靠性。为此新型并联机器人坐标测量机的结构设计和数控系统设计提供了主要参数和理论依据,为并联坐标测量机的工程设计提供了一套有效的分析方法。     

基于机器视觉与改进遗传算法的机械手分拣方法研究

针对机械零部件快速分拣需求,提出一种基于机器视觉与天牛须改进遗传算法(BAS-GA)的机械手分拣方法。该分拣方法首先对零件图像进行预处理,然后利用Sift特征匹配的图像识别算法提取零件图像,并使用仿射变换对目标零件定位。接着,对得到的零件位置建立数学模型,使用BAS-GA算法求解该数学模型,得到机械手的抓取路径,实现机械手的快速分拣。实验表明BAS-GA算法相对于模拟退火算法,遗传算法和一种改进蚁群算法都取得了较好的寻优效果。经过优化后的路径缩短了11%,说明该方法可有效提升机械手分拣速度。     

基于COSMOS的并联机床有限元分析

针对新颖的五自由度五轴并联机床结构，在三维建模的基础上，借助有限元分析软件COSMOS，根据并联机床具有随位形变化而变化的动态特性，分析了该机床主轴在不同关键位置时整机的静刚度和固有频率。结果表明，机床具有良好的性能。     

Structural optimization of typical rigid links in a parallel kinematic machine

The motion dynamics and accuracy of parallel kinematic machines largely depend on the weights and rigidity of typical rigid links. Therefore, these parts should be designed in such a way that they are light but rigid. This work employs the techniques of topology and size optimization to design two typical rigid links of a parallel kinematic machine (PKM) and subsequently obtains applicable structures for them. The calculation models are established, and a new algorithm called the Guide-Weight method is introduced to solve topology optimization problems. The commercial software Ansys is used to perform size optimization.