全气动柔顺装配手的研制

在分析研究了机器人手爪刚度在轴孔装配中对装配力影响的基础上，研制开发了两种基于空气本质柔顺概念的全气动柔顺装配手。实现了间隙比为0.09%的精密轴孔装配。     

面向柔顺装配装夹的机器人手腕变刚度机理研究

在柔顺装配装夹过程中,不同工序对机器人手腕刚度要求不同。在刚性定位工序中,大的手腕刚度可保证机器人搬运工件定位到作业位置的精度。在装配装夹工序中,小的手腕刚度可柔顺补偿机器人装配装夹工件的位姿误差。提出了一种大范围变刚度的五自由度手腕,可实现工件的翻转、俯仰、偏转和平移。研究通过调节弹性张力改变手腕刚度的机理,实现手腕关节刚度随弹性张力的增加而线性增加。分析手腕弹性张力和几何参数对手腕变刚度特性和刚度分布的影响,通过设计手腕关节的几何参数实现手腕刚度分布保持不变。研究变刚度手腕刚性定位与柔顺装配装夹的机理,建立手腕装配装夹过程中的形变位姿模型和补偿工件位姿误差的空间模型,得到手腕刚度随手腕位姿的变化模型,实现手腕克服阻力完成装配装夹作业。实验结果表明机器人手腕可大范围变刚度,满足刚性定位与柔顺装配装夹要求。     

采用柔顺手腕(MICCW)的机器人装配作业实验系统

机器人装配对于柔性装配自动化具有广阔的前途,但由于机器人手付的定位精度低,装配零件尺寸的变化问题,直接采用现有工业机器人来实现装配作业是困难的。本文介绍了研制的采用机械阻抗可控制柔顺手腕的机器人装配作业实验系统,柔顺手腕是一种定位误差补偿装置,能够克服上述存在的问题,实现精密机械零件的装配作业。     

轴孔装配主动柔顺中心设置方法研究

在柔顺控制的基础上，提出了轴孔装配作业中主动柔顺中心的概念；针对具体的装配状态进行几何和力学分析，并在此基础上，详细分析了轴孔装配作业中主动柔顺中心的设置策略及主动柔顺中心区域。研究结果为机器人装配操作主动柔顺控制奠定了一定的基础。     

绳索驱动式变刚度关节柔顺控制与力补偿方法研究

机器人柔顺运动有助于提高机器人交互运动时的安全性与稳定性,越来越受到人们的重视。针对一种绳索驱动式具有主被动柔顺性的柔性机器人关节,提出一种适用于绳索驱动式变刚度关节的刚度与位置解耦控制方式,实现了关节位置控制的同时,又实现了关节柔顺性的统一。利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,并通过优化方法对变刚度装置的力学模型和刚度模型构成的非线性方程组求解,实现变刚度关节刚度与位置的非线性解耦。在解耦控制基础上提出一种力矩观测方法,实现了关节力矩补偿,增强了关节位置控制能力;建立了绳索驱动式变刚度关节样机和控制系统,并通过仿真和实验分析的方式验证了所提柔顺控制方式的可行性和有效性。     

长圆形囊式气囊隔振器横纵向刚度特性研究

气囊隔振器作为一种高效的减振元件,其横向稳定性与横向刚度密切相关.为了在理论上了解和掌握长圆形囊式气囊隔振器的横、纵向刚度特性,分别根据气囊隔振器横、纵向受力特点,从气囊隔振器囊体受力和导向法兰受力两个方面对其横、纵向刚度进行了讨论,提出了一种长圆形囊式气囊隔振器横、纵向刚度理论计算式.同时试制相应气囊隔振器样机,并开...     

多级行星齿轮柔顺装配系统

针对多级行星齿轮柔顺装配问题,首先介绍了国内外柔顺技术的发展状况,提出一种基于力/力矩的主动柔顺控制方式。然后,在对装配作业任务分析的基础上,设计一套两自由度的柔顺装配机构,并对控制系统构成、装配策略与柔顺控制算法进行研究。最后,通过多组齿轮的装配实验,验证了研制的柔顺装配机构与控制系统的性能。     

六自由度平台动力学前馈柔顺控制研究

与串联机器人相比,六自由度平台具有刚度高、承载能力大等优点,更适合于大型工件的装配.当机器人处于对接和装配状态时,机器人末端受到来自外部环境的力和力矩作用,对机器人的柔顺控制是执行任务的基础.提出了一种基于摩擦补偿的动力学前馈柔顺控制方法,首先建立Stewart平台的动力学模型,利用库仑摩擦模型和黏性摩擦模型对伺服电动...     

一种新型变刚度柔顺关节设计与分析

针对传统高刚性机器人在人机交互过程中因碰撞产生的不安全问题,设计了一种新型的可变刚度柔顺关节.提出了一种基于凸轮四连杆机构的新型变刚度方法,分析了变刚度柔顺关节工作原理,详细阐述了变刚度柔顺关节的机械结构.设计了凸轮轮廓曲线,使变刚度柔顺关节达到最优刚度特性.根据机械结构建立变刚度机构的数学模型和变刚度柔顺关节的动力学...     

一种全柔顺六稳态机构的设计

多稳态机构因不需输入能量就可保持多个稳定平衡状态而在生产生活中得到越来越广泛的应用。全柔顺多稳态机构免装配、无摩擦、低能耗,但因为柔顺片段大变形时容易产生应力集中、输出非线性等原因,全柔顺多稳态机构的设计难度较大。提出一种全柔顺六稳态机构的设计方法,由两个临界跳转力不同的双稳态机构和一个柔顺片段组成机构,成功实现六个稳定平衡状态。对柔顺片段用伪刚体模型法建模,并通过比较两部分结构的力-位移特性给出机构具有六个稳定平衡状态的条件,从而避免了非线性分析;考虑机构的实际运动给出柔顺片段的刚度范围计算公式,设计者可据此选择合适的刚度完成全柔顺六稳态机构的设计。用ANSYS得到的输出力特性和样机测试证实了该设计方法的正确。     

机器人柔顺腕IRCC弹性体的设计

介绍一种新型机器人柔顺腕的结构，讨论在满足柔顺中心定义，刚度准则和强度准则等条件下，柔顺腕弹性体的设计方法，并给出设计程序流程及结果。     

互配零件机器人装配作业的几个关键问题

以互配零件的机器人装配作业为例，重点从装配误差与互配零件间隙的分析、互配零件相对位置的检测与控制和柔顺装置的设计与应用等三方面装配关键技术问题的国内外研究现状进行介绍和论述，并预测其技术发展和应用的新趋势。     

初论滚珠丝杠副的柔顺性（下）

5．零部件的制造精度和装配质量是改善柔顺性的根本途径 本文在第3点中分析了从滚动螺旋传动副的摩擦特性影响柔顺性的内在因素，实践证明，什么样的工艺水平，就会有什么样的产品质量。表3列出了滚珠丝杠副各主要零件的结构、制造精度及装配质量对柔顺性的影响及相应的对策。     

用于机器人螺钉柔性装配的夹持器

从机器人螺钉柔性装配位姿调整策略的需要出发,简要介绍了机器人末端适从方式,提出了基于刚度矩阵的适从表达方案,设计并制作出具有良好适从特性的螺钉柔顺夹持器,实验结果表明,该夹持器所具有的较宽位姿适从范围为机器人螺钉柔性装配的实施打下了良好基础.     

气囊式蓄能器装配与测试工艺研究

气囊式蓄能器是液压系统中的重要辅件，其结构紧凑，重量轻，无油气混杂；又因用丁晴橡胶制作的气囊，其柔性，适应性好，对压力变化敏感，吸收液压冲击和脉动，减震性和稳定性均好，可对提高系统的动态性能可起到重要作用，所以被广泛用于各类液压系统中。但气囊式蓄能器在生产过程中的装配与测试阶段，经常会发生气囊破裂，充气压力不稳定，漏气等问题，为此，我们进行了分析论述，并提出了解决问题的工艺方案，简介如下。     

悬吊式被动手腕机械手

介绍悬吊式被动手腕机构手的设计计算方法。这种机械手利用手指的驱动力与被抓取物体的反作用力，使腕部具有被动柔顺功能，能有效地补偿机械手运载装置的定位误差。     

机器人柔顺装配的几何及力学分析研究

对柔顺装配过程中轴孔位姿偏差和装配力变化规律进行了分析研究,提出了装配作业可行域,指出了改善装配效果的可能途径。提出的数学模型和约束条件是研究各类柔顺技术的理论基础。     

用于汽车门锁的多运动模式空间柔顺开启机构及稳定性分析

针对高端电动开启车门锁多工况下多支链主被动运动相容及力柔顺需求，基于变拓扑柔顺副提出了新型电动开启空间柔顺机构，该柔顺机构可实现运动空间相容、具有力顺应特征。依汽车门锁原动件、限位不同情况自动切换4种运动模式适应上解保险、开启门锁等不同工况；以含槽连杆槽内端点作为连杆特征点，研究该多模式空间柔顺机构的连杆空间轨迹、力柔顺特征、模式切换特征；根据特征点电动开启过程的相图与轨迹可视化分析，发现柔顺副扭簧刚度k T是影响机构运动稳定性关键因素。提出将最大Lyapunov指数作为柔顺机构动力系统稳定性的评价指标，以带时标连杆特征点三维轨迹构造时变位移序列，用Wolf算法计算其最大Lyapunov指数，进行空间柔顺机构运动稳定性衡量，最终优选得到柔顺副刚度k T值，确保了机构运动稳定性。     

气囊线束插头装配虚接研究

在目前的项目上,主机厂经常发现有气囊线束插头装配不到位的现象,导致OEM颇有微词;然而内部追溯,发现出厂检测时气囊线束插头装配是到位的。基于此,项目组从各车型对于插头安装到位的标准、缺陷原因分析、现有控制措施及过程防错改进三个方面针对气囊线束插头的装配进行了研究和总结。     

一种平面柔顺型夹持器

针对过渡配合的特点分析轴孔自动装本怕力学特性，达过渡配合条件下用平面柔顺的方法进行自动装配，研制了一种新的平面柔顺型夹持器，并探讨了其结构特点。