平面连杆机构运动精度可靠性及灵敏度分析

针对平面连杆机构传动路线长,存在较大的积累误差,对机构的运动精度产生的影响不容忽视的问题,提出了加工误差、结构变形、装配间隙及铰链磨损多因素耦合作用下运动机构精度可靠性分析的建模方法及求解流程。用动量交换法建立铰链间隙的碰撞模型后对机构进行动力学分析,基于动力学分析结果,利用胡克定律及有限元法分析部件变形,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损量。在此基础上,给出了加工误差与部件变形影响下杆长的分布参数以及装配间隙与铰链磨损影响下铰链间隙的分布参数,然后将铰链间隙用无质量连杆模型替换,建立并求解机构的运动方程。通过对飞机舱门收放机构的算例分析,得到了该机构在不同收放次数下的运动精度可靠度及对应的可靠性灵敏度,并给出了制造维护建议,证明了方法的可行性。     

码垛机器人结构设计与运动分析

根据目前物流自动化对箱包等物料高速码垛的工作要求,确定了码垛机器人的基本技术指标,设计了四自由度关节型码垛机器人的机械结构。通过运动学分析得出了码垛机器人的运动学方程,并通过对运动学方程的逆解求出码垛机器人各关节的位姿,应用SolidWorks软件构建了码垛机器人的三维实体模型,进行模型装配,实现了码垛机器人码垛过程的仿真。对码垛机器人结构的设计与运动学分析可以为设计和生产码垛机器人提供借鉴。     

新型混联码垛机器人概率精度分析

针对机器人全局性定位精度分析及误差评定问题,提出了概率精度指标及其定义,同时提出了机器人在整个工作空间内概率精度分析的MATLAB软件模拟方法;并以新型混联码垛机器人为例,建立了基于MDH模型的机器人定位误差模型,采用概率精度法进行定位精度预估和灵敏度分析;模拟结果表明,机器人在不同工作点处的定位误差不同,综合定位误差不是各误差源的简单叠加;为机器人最优工作点的选取,各连杆加工精度等级和装配工艺的设计制定及柔性误差补偿提供了理论依据。     

仿生爬树机器人髋关节运动精度可靠性分析与优化

以一种非对称空间两自由度并联机构作为仿生爬树机器人的髋关节,能够实现机器人机构沿树干爬升及抱树的复合动作,以此仿生爬树机器人的髋关节为研究对象,基于一阶泰勒展开,建立了包含髋关节机构杆长误差因素、铰链间隙误差因素和机构输入误差因素在内的机构位姿误差数学模型,给定机构参数后,基于所建立误差数学模型,运用蒙特卡罗法得到了髋关节机构运动可靠度,进一步分析了不同误差因素对机构可靠度影响,以及同一误差因素对机构不同方向运动可靠度的影响,并分析了此算例中机构可靠度与机构输入参数之间的关系,最后基于对机构可靠性分析,应用线性加权法对仿生爬树机器人的髋关节机构参数进行了多目标优化设计。     

任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性灵敏度设计

将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,讨论了任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性灵敏度设计问题。首先,结合机构精确度理论和可靠性理论,提出任意分布参数平面机构运动精度可靠性评估方法。然后,引入灵敏度设计理论,推导出任意分布参数平面机构运动精度可靠性灵敏度设计方法。最后,以平面四杆机构为例,详细阐述了设计参数的改变对平面连杆机构运动精度可靠性的影响,为平面连杆机构的运动精度可靠性设计和可靠性维护提供了理论依据。     

码垛机器人运动学分析

针对四自由度码垛机器人采用的四连杆机构进行结构分析,利用D-H法建立机器人运动学模型进行运动学分析,包括机器人的正运动学、逆运动学、作业空间和灵活性的分析,利用MATLAB软件进行了作业空间的仿真,并在实验室环境下对码垛样机进行了试验验证,试验结果验证了机器人作业空间和工作能力的可行性。     

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。     

机器人手臂运动精度综合分析

喷浆机器人的大臂结构采用了四连杆机构,为了满足其运动过程中对高度定位误差的要求,对机器人各构件的加工尺寸误差、安装位置误差及主动件的运动位置误差在其中的影响程度做了全面分析,为各部分误差经济、合理地确定提供了科学依据。最后,借助概率统计方法,求得了大臂运动过程中定位的极限误差。     

三轴数控机床加工精度可靠性及灵敏度分析

将以三轴数控机床为研究对象,建立相应的误差模型,推导出数控机床运行误差表达式,依据数控机床运行误差表达式分别建立单轴、平面和空间加工精度的可靠性功能函数,并运用改进一次二阶矩法和Monte Carlo法对其精度可靠性及灵明度进行分析计算。以上分析对提高机床加工精度具有重要指导意义和参考价值。     

丝杠驱动轻质型码垛机器人运动仿真与分析

针对棉纺车间前纺工序棉筒搬运与更换作业问题,本文提出了一种基于电伺服丝杠驱动的轻质型搬运机器人设计方案;根据棉纺车间棉桶更换作业工艺要求,运用Solid Works软件建立了轻质型机器人与AGV组成的实体模型。在对4轴机器人驱动系统分析与计算的基础上,对各轴电机与减速机进行选型设计。利用ADAMS仿真工具,将机器人模型在ADAMS中按照实际作业工艺要求进行仿真模拟,验证了机器人与AGV构成的组合机器人设计方案可行性。为该类型机器人后续设计和研究提供了理论依据。     

渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析

为确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率,基于齿轮运动精度理论与鞍点逼近技术,提出一种渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析方法,用以确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率。分析了齿轮加工误差、轴的径向跳动以及装配偏心对齿轮系统运动误差的影响,推导了齿轮系统运动误差的均值、方差、三阶和四阶原点矩的函数表达式,利用鞍点逼近方法拟合了齿轮系统运动误差的概率密度函数与概率分布函数。结合国家标准建立了齿轮系统运动精度可靠性分析模型。数值算例表明,该方法具有较高的求解精度和效率。     

齿轮传动动态运动精度可靠性分析

齿轮是机械产品中重要的基础元件,其运动精度直接影响整个装备的品质和可靠性。影响齿轮传动精度的因素包括齿轮的制造、装配误差和外部载荷,这些因素均具有随机性,因此,在不确定性设计理论下对齿轮传动运动精度进行可靠性分析与设计是提高齿轮运动精度的一种重要途径。为开展齿轮传动运动精度可靠性分析,首先,建立考虑传动误差激励、刚度激励和外部载荷等作用下的扭转振动模型,然后,在基于4阶龙格库塔法求解的基础上采用BP神经网络建立动力学系统的输入输出关系模型,并以该BP网络模型建立齿轮传动系统的运动精度可靠性模型,最后,采用1阶可靠性方法(FORM)对传动系统的运动精度可靠性进行分析。研究表明,制造与装配误差对传动系统的运动精度可靠性影响最大,设计制造时应予以充分考虑。     

工业用码垛机器人

码垛机器人被广泛应用在医药行业,包装行业,仪表装配,继电器生产等众多行业。本文先简介与其工作原理非常类似的直角坐标机器人,再介绍标准的码垛机器人及其应用案例。     

运动副磨损对飞机舱门触发装置可靠性及其灵敏度分析

运动副磨损是导致飞机舱门机构触发装置定位失效的重要原因。通过含磨损间隙的舱门收放机构运动仿真分析,研究了磨损间隙对舱门位置触发装置定位的影响,提出了舱门触发装置定位精度失效的极限状态方程。采用Archard粘着磨损理论建立收放机构的运动精度可靠度及可靠性灵敏度与机构工作次数之间的关系,获得了舱门收放机构的可靠度出现显著下降时的工作次数。灵敏度分析表明舱门悬挂连接处销轴处的磨损对触发装置的定位影响更为显著。     

平面四杆转向机构运动可靠性灵敏度分析

为提高考虑不确定性因素影响下的转向机构运动精度,提出了平面四杆转向机构运动可靠性灵敏度分析的解析算法。考虑机构的构件尺寸公差,提出包含机构结构误差和随机误差的误差分析模型,并采用线性化方法导出机构运动误差的统计特征值的解析表达。采用一次二阶矩方法建立了转向机构运动可靠性分析模型,并推导了机构运动可靠度对随机变量均值和方差的灵敏度分析的解析模型。最后,给出了数值计算实例。     

码垛机器人结构介绍及其三维模型建立分析

码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本和工人劳动强度、改善生产环境等方面具有很大潜力。根据码垛机器人的现场作业要求,设计了四自由度的混联机器人,机器人能够实现抓手在三维空间的移动以及围绕机械臂末端的转动。运用SolidWorks及ADAMS对机器人进行了三维建模、运动轨迹规划和仿真分析,得到的曲线验证了数学推导的正确性。     

码垛机器人运动学分析与仿真

高速重载码垛机器人属有色冶金领域关键共性技术。以铝锭连铸生产线专用型层码垛机器人为研究对象,设计开发了一台4自由度关节型码垛机器人,并采用D-H法对该机器人的运动学方程进行研究分析,对机器人运动进行正运动学求解,得到了各关节变量与末端位置运动方程,并应用ADAMS软件对机器人进行运动学仿真分析。仿真结果验证了理论推导的正确性,为以后机器人的静、动态特性分析做参考。     

码垛机器人运动学分析与仿真

为了评价码垛机器人的工作能力和实现作业的精确控制,需对码垛机器人进行工作空间计算和轨迹规划。以ABB IRB660码垛机器人为例,建立D-H矩阵并对其工作空间进行仿真;然后对码垛机器人完成特定码垛任务进行轨迹规划。工作空间仿真结果表明,码垛机器人杆件参数和关节参数设计满足工作要求;对拟定的码垛任务轨迹规划结果表明,此轨迹规划达到了考虑速度、加速度等边界条件的前提下运动时间最优的目的,验证了机构设计的合理性。本研究有利于码垛机器人的结构设计和动作控制,并为码垛机器人的精确控制和动力学研究奠定了基础。     

码垛机器人结构设计与模态分析

随着科技进步和生产自动化水平的提高,码垛机器人在自动化领域应用越来越广泛。而码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本和工人劳动强度、改善生产环境等方面具有很大潜力。根据码垛机器人的现场作业要求,设计了四自由度的混联机器人,机器人能够实现抓手在三维空间的移动以及围绕机械臂末端的转动。该机器人结构简单,动作范围大,承载能力强,运行速度快。为使机器人具有更合理的结构和动态特性,利用三维建模软件UG建立码垛机器人的三维模型,并导入ANSYS WORKBENCH中进行模态分析,找到机器人振动薄弱的部位,为结构的优化设计提供可靠的理论依据。     

考虑制造误差的工业机器人精度可靠性分析

针对工业机器人定位精度受关节加工及装配误差等不确定因素影响的问题,提出了一种基于运动学模型和Kriging代理模型的六自由度工业机器人可靠性分析方法.通过D-H模型建立了六自由度工业机器人理想正运动学模型,建立了各关节配合表面误差传递路径并结合小位移旋量法(SDT)与MD-H模型构建了六自由度工业机器人的包含关节误差的...