利用SOLIDWORKS实现焊接机器人设计和仿真

正运用虚拟样机技术在SOLIDWORKS软件平台上设计出焊接机器人模型,按照机构的结构几何尺寸,创建零件并进行虚拟样机装配。直接在运动仿真模块SOLIDWORKS Motion中通过设定运动参数进行运动仿真,并分析其运动空间、运动状态和作用力矩等。结果表明,利用SOLIDWORKS系列软件可以对焊接机器人三维实体建模和运动特性分析,验证机构设计的合理性,为焊接机器人的实际样机的试制奠定了基础。     

单超声电机驱动两足行走机器人的设计分析研究

鉴于超声电机低速大扭矩的优点,采用了单超声电机来驱动两足行走机器人,选用PRO/E对机构进行了结构设计,运用ADAMS对模型进行了仿真和运动学、动力学分析,对机器人的关键尺寸进行了优化设计。研究证明:该机构合理可行,为今后物理样机的制造提供了重要依据。     

后轴双电机扭矩矢量控制研究

车辆的横摆响应受到转向系统、悬架系统、制动系统及驱动系统影响,传统车辆主要以转向输入进行主动控制,随着线控底盘的发展,ESC、后轮转向、扭矩矢量等技术逐步参与到车辆横摆的主动控制中;相对于ESC以制动力差产生横摆力矩,扭矩矢量可在不降低总驱动力的前提下产生横摆力矩,不会引起车辆的制动效应;通过后轴双电机扭矩矢量控制（TVC）产生主动横摆力矩,旨在改善车辆横摆响应,TVC采用前馈与反馈结合控制,基于二自由度车辆模型、目标稳态增益K及横摆角速度-速度修正因子K1建立目标横摆角速度;利用车辆模型逆函数计算横摆力矩前馈值,PID计算横摆力矩反馈值,总横摆力矩转换得到左右车轮纵向力调整量;纵向力调整量与驱动力分量叠加获得左右轮总纵向力;左右轮驱动力过大时可能会受到滑移率、电机扭矩等限制,为保证横摆力矩偏差在要求范围内,需要根据限制情况对左右轮纵向力进行调整;通过仿真验证,TVC可明显改变车辆横摆响应     

四相单极步进电机微步驱动器

步进电机是非常简单的设备,依赖于驱动电路的简单控制,可精确运动。 最简单的驱动电路让电机以整步方式运行。这时马达绕组被顺序开、关。通常每转被分为48或200个独立的步。半步方式运行是通过交替地开关单数和双数绕组来实现的,可以达到每转96或400步。这种驱动方式仅使用马达绕组的通／断开关,所以电路十分简单,仅需要四个开关管作为设备的输出。     

一种用于微型工厂的毫米级全方位移动微机器人设计与分析

介绍了一种毫米级全方位移动微机器人,尺寸为9mm*8mm*8mm。独特的双轮设计实现了转向时与地面的滚动摩擦。驱动器为3个直径2mm的电磁微马达,其中2个用于直线驱动,另一个用于转向。运动受力分析揭示了微马达驱动力矩与双轮结构尺寸及各种摩擦之间的关系。仿真计算及实验表明微机器人具有良好的负载能力,能够满足微型工厂中的搬运操作要求。     

吊车钢丝绳非线性谐振建模及消谐控制

对于欠驱动吊车而言, 已有的方法都只考虑如何消除摆角. 然而当钢丝绳的摆角很小时, 钢丝绳上可能仍 然会存在严重的谐振. 针对吊车的消谐问题, 本文率先提出了一种基于钢丝绳–电机轴的非线性谐振力矩模型. 具体而言, 先利用振动力学的方法, 建立了非线性谐振力矩模型, 该模型可以将钢丝绳上的非线性谐振力矩归算到电机轴上, 然后通过电机控制器调节电机的输出力矩, 使得电机输出的基波主力矩上叠加一个大小相等方向相反的非线 性谐振力矩, 以达到消除钢丝绳上的谐振力矩的目的. 最后通过Simulink仿真和实验证明该方法具有良好的控制性 能, 不仅可以有效消除钢丝绳上的谐振, 并且能进一步减小摆角.     

一种新型球形机器人虚拟样机的设计及运动仿真

提出了一种采用双齿轮齿条传动机构的新型球形机器人设计方案,该方案在球形机器人同一直径方向上安装两组齿轮齿条传动机构作为内部驱动装置,论文详细介绍了该球形机器人的机械结构,并通过受力分析对其直线运动和转弯运动的运动原理进行了理论分析。联合使用SOLIDWORKS和ADAMS,建立了球形机器人的虚拟样机并进行运动仿真。受力分析和运动仿真结果验证了该球形机器人结构的可行性,为物理样机后期制作提供依据。     

一种混合驱动柔索并联仿生眼的轨迹规划

在与眼球运动相关的解剖学和运动学的基础上,设计了一种符合Listing定理的基于混合驱动柔索并联机构的3自由度机器人仿生眼.通过矢量封闭方法建立了逆运动学模型,求解出柔索并联机器人的雅可比矩阵和结构矩阵.利用达朗贝尔定理建立柔索并联机器人的力矩平衡方程组,采用广义逆矩阵的相关理论,以柔索张力矢量的2范数最小为目标进行张力优化.用蒙特卡洛方法计算出仿生眼球可达工作空间.最后,在Simulink环境下进行仿真,规划运动轨迹并得到柔索并联机器人运动特性的仿真结果,证明了本文设计的机构符合Listing定理.结果表明:基于混合驱动柔索并联机构的机器人仿生眼结构合理,数学模型正确.     

微型直线旋转音圈电机的设计与分析

针对光电子封装设备对高精度、小体积、多维运动电机的需求,设计了一种微型单定子直线旋转两自由度音圈电机.介绍了电机的结构特点和运行原理,以输出推力和转矩特性为优化目标,利用有限元仿真对其结构参数进行了优化.根据优化的结构参数制造样机进行实验,实验结果表明:电机输出推力、扭矩幅值大,推力波动、扭矩波动在0.5％以下,验证了电机设计和优化仿真的有效性.     

BPJ2矿用隔爆兼本质安全型交流电机变频器

BPJ2矿用隔爆兼本质安全型交流电机变频器由天地科技常州自动化分公司研制推出，采用直接力矩（DTC）控制技术，可对交流电机进行平滑调速，使交流电机的调速性能可与直流电机调速相媲美：启动力矩大、启动转速低，同时能够对电机运行进行全程监控，实现节能、自动调节电机功率输出（多台电机驱动时实现功率平衡）、改变电机运行方向、速度等功能。     

5R实验机器人动力学仿真结果分析

本文对5R弧焊机器人动力学进行了仿真研究,让焊枪分别在50秒和2秒的时间内走完一条2米长的直线段,从而得到了在作弧焊运动和点位运动时机器人前三个关节的仿真结果.通过对仿真结果的理论分析和比较,对关节力矩中的静力矩和动力矩所占的比例进行了定量研究,对重锤的平衡效果、关节力矩与电机力矩之间的关系以及它们与关节加速度之间的关系作了分析.在此基础上,本文对机器人的工作性能作了评价,并对如何进一步改进结构设计提出了具体措施.     

航空发动机燃油力矩马达控制电路设计

针对力矩马达在航空发动机电子燃油控制装置中应用的特点,结合力矩马达的工作原理,详细分析了力矩马达的控制特性,采用基于电流负反馈方法实现力矩马达快速、精确控制,并对电路的设计原理与结构进行了分析;通过仿真软件Multisim仿真和试验验证,结果表明,所设计的控制电路能够满足航空发动机燃油控制的需求.     

混合驱动机构虚拟样机仿真控制研究

针对混合驱动机构实现成组运动规律的控制,机构的逆运动学理论计算非常繁琐和控制参数选择的问题,提出了一种应用ADAMs软件对混合驱动机构进行了逆运动学分析方法,以混合驱动压力机构为算例建立了虚拟样机模型,在确定恒速原动件运动规律基础上,实现一组给定运动轨迹,通过一般点驱动和曲线转化为样条函数的功能,快速得出了伺服电机的运动规律曲线.然后联合数值计算软件Matlab建立了PID协同仿真控制系统,参数进行了优化并对系统进行了仿真.仿真结果表明模型能较精确的实现成组运动规律,PlD控制参数优化后可以有效地减小伺服电机角位移误差,所采用设计方法是快捷有效的,为混合驱动机构控制设计提供了一种新途径.     

电磁微马达驱动全方位永磁轮式爬壁微机器人

介绍了一种全方位微型轮式爬壁机器人.将轴向磁通电磁微马达与永磁轮集成在一起,实现驱动吸附一体化设计.采用一套转向齿轮和三个永磁轮,设计了全方位的爬壁机构.通过动力学分析,导出微机器人爬壁所需的力矩和磁力,并结合永磁轮自身的设计约束,采用ANSOFT和Pro/Engineer仿真对其尺寸进行了优化,从而在相司负载的情况下...     

基于实时内核的双起升双吊具桥吊实时仿真平台

双起升双吊具桥吊是一种复杂的多电机传动机械,其多电机协调控制需要实现桥吊操作的准确性、安全性和快速性;文中针对一种双起升双吊具桥吊实验装置的多电机协调控制的需要,构建了一个桥吊多电机实时仿真控制平台,提出了一种基于Real-TimeWorkshop(RTW)的实时内核的混合仿真实验构架,采用了S函数设计开发运动控制器驱动模块,并通过调用设备驱动函数操作运动控制器,最终实现桥吊多电机协调控制的方法;该方案具有技术先进、结构简单、使用灵活、成本低廉的特点,能够方便地实现针对双起升双吊具桥吊控制方法的数字仿真和半实物仿真。     

地面移动机器人越障动力学建模与分析

对采用轮—腿—履带复合型移动机构的地面移动机器人进行了研究,首先分别描述了机器人采用腿—履带、轮—腿—履带两种方式的越障过程,进而对腿—履带复合越障过程进行了动力学建模,分析了电机驱动力矩与机器人速度及障碍物高度等之间的关系,为确定机器人的复杂环境适应能力提供理论依据.     

基于旋转电弧传感的新型轮式自主移动焊接机器人系统

介绍了一种基于旋转电弧传感的新型轮式焊接机器人系统，机构上前轮采用步进电机转向，后轮由交流伺服电机驱动，左右与上下十字滑块用两个直流伺服电机控制，这4个电机用一4轴驱动运动控制器进行驱动控制，大大提高了集成度与控制效率，目前是一种新型的焊接自动化装备．     

用6-RUS型并联机构实现海上补给自动对接的关键技术

提出了用6-RUS型并联机构来实时调整对接喇叭口的位姿状态以实现海上补给中的自动对接.首先,对该机构支链的相对位置关系及约束进行了讨论,建立了该机构的逆运动学模型;其次,对该机构支链的受力情况进行了理论分析,基于凯恩方程建立了该机构的逆动力学模型;最后,对该机构在运动过程中电机输出转角及输出扭矩进行了数值仿真.仿真结果...     

变结构并联多维振动台自由度特性与运动学分析

基于3-P(4S)构型设计并研制了一种直线电机驱动的、平衡位姿可调的变结构并联多维振动台.运用约束螺旋理论分别对子闭环初始安装为平行四边形和梯形的两种构型进行自由度特性分析.建立两种构型的运动学位姿模型,研究机构位姿输出与驱动输入的关系,通过迭代搜索法求解梯形安装时机构的非线性约束方程组.根据位姿分析,分别用反解搜索法和正解遍寻法得到两种初始安装条件下机构的可达工作空间以及梯形安装时的伴随转角空间.通过数值算例验证理论分析结果,对机构进行运动仿真,研究不同装配结构下振动台机构的运动输出特性.依据理论分析与仿真结果进行实物样机运动实验,将理论计算、仿真分析和实验的结果进行对比,进一步验证了理论分析的正确性以及样机工程应用的可行性.     

基于后驱动装置控制系统设计

本文介绍了涡轴发动机试车台零扭矩试验的工作原理及试验验证方法,详细介绍了其关键设备即后驱动装置的设备组成、选型设计、控制原理、控制逻辑、人机界面、安全措施。经试验表明后驱动装置的设备选型合理,控制系统工作稳定可靠、控制精度高、响应速度快、监控和安全保护措施完善,满足了涡轴发动机对零扭矩试验的功能要求,实现了涡轴发动机试车台零扭矩试验零的突破,填补了国内空白。