工业机器人

介绍了我国工程机械行业开展机器人化研究的现状,并对喷浆机器人、压路机器人、隧道凿岩机器人等的研究开发情况逐一进行了介绍。     

工业机器人恒力抛光装置设计及控制算法研究

抛光作业通常是由手动完成,且工作环境恶劣,劳动强度大,抛光质量依赖工人技能的熟练程度,采用工业机器人代替人工进行抛光作业成为必然的发展趋势。研究设计了气压式恒力抛光装置,配置的六维力传感器可以检测抛光作业力的大小,采用模糊PID控制算法实现了抛光作业接触力的恒力控制。搭建的工业机器人抛光作业系统试验平台,可以进行不同PID控制算法的比较和静、动态抛光试验,验证了工业机器人恒力抛光装置及控制算法的可行性和有效性。     

基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏

针对智能掘进机器人系统在定向掘进过程中受地质条件、路况等因素的影响导致实际机身位置偏离规划路线的问题,提出一种基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏算法,利用模糊控制规则对PID的比例系数、积分系数、微分系数进行实时在线调整,实现智能掘进机器人系统轨迹纠偏。最后搭建实验平台进行实验验证,对比了传统PID算法和模糊PID算法的纠偏效果,实验表明:同传统的PID相比,模糊PID可以更快地消除横向误差来实现运动轨迹纠偏。     

基于自适应模糊PID控制的选矿药剂自动配制系统的研究与应用

为提高选矿厂的自动化水平,解决以往酸化水玻璃溶液配制存在的配制精度低、浓硫酸的使用危险度高对选矿生产造成影响,对配制操作人员造成人身安全威胁等问题,广西冶金研究院研制了基于自适应模糊PID控制的酸化水玻璃自动配制系统,应用实践表明,该系统具配比精度高、易操作、节省配制原料等优点,可将配制操作工从危险工作环境解放。同时也显著提高了选矿厂经济效益和社会效益。     

基于视觉机器人的球磨机自动加球系统

传统的球磨机自动加球系统利用重力和分球机构实现磨球的自动分离,因磨球表面粗糙致使磨球间互相挤压,易发生磨球堵塞或卡住问题。针对这一问题,提出了一种新型球磨机自动加球系统,由视觉机器人识别并计算出磨球的坐标,驱动机械臂末端的电永磁铁,从磨球堆最上层逐个吸取磨球,再由输送系统将磨球输送到球磨机内,可有效消除磨球的堵球、卡球现象。应用结果表明,该自动加球系统达到了设计目的,满足工艺、节能要求,使用性能良好。     

机器人化自动钻机的智能控制

本文结合自动钻机的特点，提出了基于“最安全原则”的仿人控制方案，并由软件和硬件系统实现。该自动钻机已由国家“八六三”专家组正式验收。     

基于模糊PID主运输自动配煤系统的研究

针对井下多采面同时生产的运输状况,结合主运输输送带配煤过程时变和非线性的特点,设计了一套可以远程自动控制的主运输自动配煤系统,并基于模糊PID控制法,给出了模糊PID参数控制规则。该系统提高了井下配煤系统的自动化和智能化程度,解决了主运输输送带运煤量时高时低的问题,有效地控制了其运煤量。     

煤矿救灾机器人自动充电系统的设计

为实现矿井救灾机器人长时间可靠稳定的工作,需要解决移动机器人自动充电的技术问题,对矿井救灾机器人自动充电技术进行研究,介绍了机器人自动充电定位技术的相关进展。提出了一种简单、可行的基于定位矫正功能的自动充电系统的设计方案。结果表明该方案对于机器人自动充电技术的研究具有一定的实际意义。     

基于OpenGL的工业机器人设计三维实体专用软件开发

根据文献[1]提出的理论和算法,开发一种用于工业机器人本体设计的专用软件Robot-Manipulator。Robot-Manipulator为工业机器人的原始创新设计提供了一种快捷的工具。软件以VC++作为开发平台,以OpenGL为图形内核。主要介绍该软件的基本界面开发、建立工业机器人手臂和关节的三维模型、机器人的组装方法、以及机器人模型的基本运动的动画实现。     

基于工业机器人的千斤顶柔性装配系统设计

为了提高液压支架千斤顶的装配效率和自动化水平、提升装配质量、降低工人装配劳动强度、确保工人装配试压的安全性,通过引入工业机器人,设计了千斤顶柔性装配生产线,实现上料、清洗、活塞杆部装、合装、试压、下线整个装配过程的自动化。     

矿用单轨机车锂离子电池组均衡电路的研究

重点分析了能量转移式均衡控制方法,结合反激式变换原理,改进了矿用单轨机车动力锂电池组的均衡电路。解决了传统均衡控制中的热管理、能量耗散、效率低等问题,使能量可以在单体电池间转移,同时采用了优化的电池电压检测电路,提高了检测精度,减小了测量时的漏电流。     

从报废锂离子电池粉碎料中分离正极材料与石墨的工艺研究

本文提出一种从报废锂离子电池正负极混合料中通过优化有氧焙烧-浮选实验条件对正极材料回收的工艺。报废锂离子电池正负极混合料经过有氧焙烧后,通过采用ICP-OES、SEM分析其元素含量以及微观形貌的变化。研究结果表明：电极材料颗粒表面涂覆有机膜的分解和氧化利用有氧焙烧得到解决;我们利用正交试验对浮选分离进行分析,从而得到了其优化后的浮选分离条件为：料浆浓度8%,搅拌速度1600 r/min,药剂量50 g/t,pH值1,通气量0.1 m3/h,得到正极材料的回收率为92.50%。     

一种基于呼吸泄压装置的大容量锂电池电源隔爆外壳

对煤矿井下使用的大容量锂离子蓄电池进行极限状态的充电试验,研究出现燃爆或者泄压情况下隔爆外壳内部的承压情况。提出带专用泄压功能及防堵塞设计的泄压装置设计方案,并对泄压效果进行对比试验验证;设计带呼吸泄压装置的大容量锂离子蓄电池电源隔爆外壳并进行防爆检测。     

紧急避险设施用大容量锂离子蓄电池均衡策略

针对井下紧急避险设施用大容量锂离子蓄电池的不一致性问题,提出适用于紧急避险这一特殊工况下使用备用锂电池电源的主动均衡控制策略。设计了采用分布式结构,分时段判断、分流均衡的充电均衡策略,并简述了该策略的软硬件设计。经试验,该策略在给定试验条件下,可达到明显的均衡效果。     

锂离子电池正极材料LiCoO2合成方法及其掺杂研究进展

概述了锂离子电池正极材料LiCoO2合成法及其掺杂研究进展，通过对LiCoO2目前存在的问题比如价格昂贵、有毒、实际容量低等缺点进行了分析，叙述了提高LiCoO2性价比的2种途径，探索出新的合成方法和掺杂元素。     

热等离子法制备锂离子电池硅碳负极材料

采用直流电弧热等离子法一步制备硅/碳球形纳米复合材料。以中值粒径分别为2.6 μm、6.5 μm和15.0 μm的硅碳混合粉末为原料,制得了中值粒径为49.9 nm、56.3 nm和68.9 nm的纳米硅碳复合材料;在200 mA/g的电流密度下3种不同粒径的纳米硅碳负极材料的首次放电比容量分别达到1718 mAh/g,1651 mAh/g和1343 mAh/g,50次循环后其容量保持在1005 mAh/g,761 mAh/g和663 mAh/g;而未处理的硅碳混合粉末首次放电容量约为2321 mAh/g,但50次循环后,容量仅为274 mAh/g。由此可见,利用直流电弧热等离子法制备的硅/碳球形纳米复合材料的电化学性能得到了极大的提升。     

六自由度工业机械手的开发与研究

多自由度工业机械手是六轴机械手,用可编程PLC程序来控制整个机械手的运行,动力可用伺服电机精确控制传动、涡轮来实现动力的转向等,达到整台机械手按一定的设定程序实现动作要求,并且有序,有一定的运动范围轨迹,各轴之间有一定运行时间和速度的过程。     

锂离子电池负极SnO2的制备与电化学性能

以聚碳酸酯膜作为模板结合溶胶-凝胶技术制备snO2纳米管状阵列,用x射线衍射及扫描电镜对材料的结构及形貌进行表征,通过0.1mA·cm-2.恒流充/放电试验,研究材料的嵌脱锂特性等电化学性能.结果表明,电池最大可逆放电容量为663mAh/g,最大可逆充电容量为656mAh/g,平均每次放电容量衰减率为O.77%,平均每次充电容量衰减率为0.88%,充/放电效率维持在95%以上的稳定水平.SnO2纳米管状阵列锂离子电池负极材料克服了一般的锡氧化物循环性能差的缺点.因此有希望成为一种较好的负极材料.     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

介绍锂离子电池锡基负极材料的发展过程,阐述锡基负极材料的储锂机理及影响其储锂性能的因素,综述近年来金属锡、锡的氧化物、锡合金及锡复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,对目前研究中存在的问题进行了分析,并总结了改善其性能的不同方法.最后提出了锂离子电池锡基负极材料的研发思路.