机器人柔顺力控装置研究

机器人自动化抛光过程中,工具与工件间的接触力控制尤为重要.基于主动柔顺控制的原理,提出了面向工业机器人的柔顺力控装置及控制方法.进行了系统的结构设计和动力学建模,基于BP神经网络PID算法,设计了该柔顺力控装置的自适应控制策略.最后进行力控跟踪实验,实验结果表明,柔顺力控装置能够保证打磨过程中工件与工具之间的接触力恒定...     

重载锻造操作机夹持力研究

对重载锻造操作机夹持力计算的重要性和困难性进行分析,指出钳口表面有别于一般意义上的机械手夹持面。并将夹持装置钳口与锻件接触面之间简化为钳口凸齿与锻件挤压槽的作用,提出一种夹持力计算的思路。根据使用工况,将钳口工作分为夹紧状态和夹持状态,阐述两种状态的工作特点和作用,建立工件夹持状态下的受力模型,计算夹持状态下钳口在水平和垂直两个位置时的夹持力。用放大系数修正后的夹持力确定钳杆夹紧液压缸输出力,实现夹紧状态时钳口与工件之间形成充分的凹凸齿作用,以保证钳口夹持状态时能够输出最大夹持力矩。结合钳口与工件接触表面的结构特点和作用,提出钳口凸齿设计的思路和原则。实例计算和虚拟样机仿真证明计算结果有效。     

新型可调机器人水刀夹持装置

机器人水刀夹持装置是一种用于将水刀可调安装于机器人本体上的装置,该夹持装置包括:与机器人的机械臂连接的连接杆;与水刀连接的连接轴;一端与连接杆连接、另一端与连接轴连接的中间连接件;固定中间连接件于连接杆和连接轴的相对位置的固定件.水切割设备采用夹持装置后,可以提高水刀的工艺性能.由于中间连接与连接杆的连接及中间连接件与连接轴连接至少其中之一的连接方式为转动连接,在更换水刀及其配件后,只需要松开固定件,调整中间连接件、连接杆及连接轴之间的相对位置,就能达到将水刀末端的喷嘴置于标准位置的目的,而无须给机器人进行示教轨迹调整,故此节约工时、原材料及备件的费用.     

工业机器人末端执行器的柔顺示教研究

随着工业机器人应用越来越广泛,工业机器人被要求具有更高柔顺性的示教功能。提出一种柔顺示教的控制方法,以常用的20公斤级的工业机器人为研究对象,通过六维力传感器采集力信息,经过柔顺控制算法和基于位置的力位控制算法结合控制机器人,实现柔顺示教功能。先介绍了柔顺示教的硬件平台结构和软件结构,建立一个柔顺示教控制的模型,并利用该模型设计一个柔顺示教的控制算法,最后将笔作为机器人末端执行器并在白纸上画图案以验证示教的柔顺性。实验结果表明通过该柔顺示教控制,操作者可以对机器人末端执行器自由拖动,实现柔顺示教的功能。     

重载夹持装置接触力的封闭性

对钳口欠约束的重载锻造操作机夹持机构的结构特点进行分析,指出重载夹持装置夹持接触力的封闭性及优化计算的重要性和困难性。在比较分析重载夹持操作和多指手抓取作业的力封闭性特点基础上,将重载夹持装置的钳口与锻件接触界面之间复杂的分布式动接触作用等效为接触约束区合成的集中力的摩擦点接触模型,基于BUSS等发现的摩擦点约束与正定对称矩阵的等价性,研究重载夹持装置的力封闭性判别方法。结合重载夹持接触的特点,对动态作业过程中满足力封闭条件的夹持接触界面的等效合力接触点位置进行搜索,并采用线性约束梯度流的迭代优化算法实现对钳口接触力的优化和所需最优夹紧力的计算。仿真和试验结果的比较分析表明计算方法的有效性。     

面向清洗作业的车载机械臂柔顺控制研究

长行程机械臂在清洗作业中要求末端与清洗表面之间的接触力受到约束,以防止被清洗表面受到损害.针对这一问题,提出了一种基于位置的柔顺控制策略,引入清洗机械臂末端力矩信息,构造了一种在离线轨迹规划基础上的实时阻抗修正方法,从而有效改善了清洗过程中的接触力控制效果.     

机器人磨抛力柔顺控制研究进展

低成本、高灵巧度机器人在磨抛领域中的应用越来越广,而对机器人磨抛力的柔顺控制是降低工件表面粗糙度、获得高形状精度和表面完整性的关键.综述了国内外学者在机器人磨抛力主动柔顺控制策略、被动柔顺控制装置、主被动柔顺控制方法等方面的主要研究成果,分析了各种典型控制方法的原理及实现过程,比较了各方法的优缺点,并指出了目前研究存在...     

基于变导纳柔顺策略的康复机械臂示教研究

针对康复机械臂在康复示教过程中随动效果不佳的问题,设计了在关节空间内结合力矩微分项的导纳控制器,并利用双曲正切函数设计了改进的变导纳控制策略。在Adams与MATLAB/Simulink联合仿真平台上进行了示教仿真,并搭建了实物示教试验平台进行了验证。结果表明,该变导纳控制器能够较好地实现示教功能,同时降低了轨迹跟随误差及人机交互力矩的大小,提高随动效果,示教重复性高。     

巨型重载夹持装置动态夹持力建模与承载能力分析

针对巨型重载操作机的央持装置,以广泛使用的压杆式夹持装置为研究对象,建立从驱动力至夹持力的包含摩擦力矩、惯性力和锻件半径影响的力学模型,主要考察钳口处于垂直和水平两个特殊位置,并利用动力学仿真软件ADAMS进行动态仿真,模型计算值和ADAMS仿真值比较吻合,证明所建数学模型的合理性.采用所建力学模型,对夹持装置承载能力的影响因素进行分析,为探讨大尺度时变蓖载工况下夹持装置承载能力和建立其评价指标提供理论支持.     

半球形金属件专用可调带锯床夹持装置的设计

针对市售带锯床普遍没有配套半球形异形金属件锯切夹持工装的问题,设计了一种带锯床用半球形金属件专用可调夹持装置,通过简单合理的结构设计与方便快捷的操作过程实现工件锯切位置与角度的可调性,有效解决了现有平口钳夹具径向夹持半球形工件时安全风险高、尺寸控制精度差等问题。另外,完成了空心半球形工件专用的快速吊装装置设计,配合使用情况下可显著减少劳动强度,提高同类金属工件的锯切效率与安全性。     

液压平移装置机械夹轨式卡紧机构的研究

机械夹轨式卡紧机构通过楔块锁紧钢轨两侧的方式实现与钢轨的夹紧,从而为液压平移装置的油缸提供出力的作用点,相对其他形式的卡紧机构具有结构简单、卡紧可靠、安装方便、施工效率高的特点。为了对卡紧机构进一步优化,重点分析了卡紧机构中楔块、壳体、钢轨之间的压力及摩擦系数的关系,并结合实验得出的摩擦系数,提出了合理的楔块角度取值及卡紧机构优化设计方向。     

近恒力输出的锻造操作机夹持装置研究

为充分发挥锻造操作机的夹持能力,有效分析操作机夹持装置的结构特点,通过研究操作机夹持轴类零件和饼环类零件的典型应用工况,分析钳口销轴中心距对操作机所需夹持力的影响和操作机夹持装置应满足的条件,明确了操作机夹持装置近恒力输出的必要性。综合考虑夹持装置对操作机其他部件的影响,确定了夹持装置的整体结构。根据夹持装置的结构特点,研究夹持装置的传力比,分析夹持装置的关键参数和确定方法,阐述近恒力输出夹持装置的设计思路。根据近恒力输出夹持装置的研究思路,理论计算300 kN和600 kN操作机的近恒力夹持机构,对原机构和近恒力输出机构进行比较分析,确定了研究成果的可行性,为锻造操作机夹持装置的结构设计和理论研究提供了条件。     

注重教学实习与生产实际密切结合提高技工教学质量--机械夹固式端铣刀设计、制造与应用

针对铣工生产实习教学和经济型生产，介绍机械夹固式硬质合金端铣刀的设计、制造和使用效果。     

大口径油气管道快速夹紧装置的设计

为满足对大口径管道破损泄漏事故进行快速安全维抢修作业的需要,研制开发了大口径油气管道快速夹紧装置。该装置采用液压系统作动力,能够将大口径油气管道维抢修卡具快速的安装到油气管道泄漏位置,达到快速封堵,隔离危险源的目的,并减少经济损失及环境污染。     

拨叉、拨叉体类零件钻径向孔成组夹具设计

介绍了成组夹具的设计方法和步骤,提出了拨叉、拨叉体类零件成组夹具的设计和应用。     

轴向卡紧装置在卡盘上的应用

对于(数控)重型卧式车床,由于工件结构复杂,工件体积大,为了防止工件产生轴向移动和径向的串动,设计了一种轴向卡紧装置应用到车床卡盘上,以达到辅助卡紧工件,保证工件加工精度的目的。     

圆偏心夹紧机构可靠性问题分析

圆偏心夹紧机构在工装应用中的首要问题是保证自锁,只有在自锁的前提下夹紧才是可靠的。考虑到夹紧力的计算等问题,现按自锁程度的不同可以将圆偏心轮分为完全自锁与不完全自锁两类,分析了二者的夹紧特性,并对标准偏心轮偏心距的合理性进行了讨论。     

气动肌腱驱动的双工位高效夹紧装置

创新设计了两种夹紧装置,以结构极为简单、柔性好、输出力与直径比大、输出力与重量比高的气动肌腱来代替传统的刚性气缸,并采用恒增力杠杆机构进行力放大,能在大幅度降低结构体积与重量的前提下,得到较大的夹紧力。此外,采用两个气动肌腱交替作用,可使一个工件的装卸时间与另一个工件的加工时间重合,因而显著提高了生产效率。     

塑料注射成型机双曲肘合模机构的设计研究

研究了塑料注射成型机五孔直排式双曲肘合模机构的设计方法,将其设计归纳为按结构条件预确定各杆件长度,再按约束条件修正各杆长度。推导了用解析法求解最大起始角的公式,提出了以模板开合模过程中的平均速度作为模板的移动速度,并在MATLAB环境下方便地求出了最大起始角和平均速度增益。     

铰链夹紧机构的设计及增力特性分析

铰链夹紧机构具有结构简单、增力倍数大、摩擦损失小等优点,在生产实际中得到广泛的应用。笔者从机床夹具中广泛应用的铰链夹紧机构着手,介绍了铰链夹紧机构的基本形式、主要设计参数等,着重介绍了铰链夹紧机构设计计算和机构增力特性的分析。