机器人钣金折弯系统仿真平台设计

现有钣金折弯加工机器人采用示教编程,针对其效率低、占用设备时间长的问题,对机器人钣金折弯系统仿真平台进行了设计与构建。基于对系统各组成单元的参数配置和局部坐标系定义,完成了参数化导入和定位,实现了系统仿真平台的环境构建;通过对钣金折弯任务状态下机器人操作末端位姿和任务目标位姿的数学模型分析,建立了机器人末端位姿和任务目标位姿的关系,生成了折弯操作时机器人末端的任务目标位姿;通过机器人运动仿真模块生成关节角度,选取试验钣金件对该平台进行了仿真试验。研究结果表明:该仿真平台能正确生成机器人执行不同钣金加工操作任务的目标位姿,并实现加工仿真,可为面向钣金折弯工艺的机器人离线编程系统研究提供借鉴。     

移动并联加工机器人仿真研究

不同于传统数控加工中工件依次装夹在机床上完成加工,在基于柔性加工的移动机器人加工中工件固定不动而各种加工机器人移向工件进行加工。针对这种新的加工范式提出一种由并联机器人、电主轴和全方位移动平台组成的自主移动机器人加工单元。首先利用SolidWorks搭建三维虚拟样机模型,并建立运动学正反解的理论模型,通过对比基于理论模型的Matlab仿真结果和基于虚拟样机的ADAMS仿真结果验证了虚拟样机的准确性,之后在ANSYS中基于虚拟样机进行了力学和模态仿真分析,发现所设计的加工单元薄弱部件为紧邻机器人上平台的虎克铰、电主轴刀柄和移动平台保险杠,为其结构优化提供了依据,同时所构建的虚拟样机为其数字孪生平台的搭建提供了基础。     

一种大型货轮管道系统探测机器人的研制

大型货轮上的管道内壁由于常年受到腐蚀,需要对其进行定期检查。但现有的检查技术无法适应复杂的管道结构。根据货轮管道检查的实际需要,设计能够适应货轮管道环境的机器人结构,通过力学分析建立了一种管道机器人的三维模型,根据三维模型加工制作了实物样机。样机试验结果表明,该机器人能够在水平、竖直、弯曲、变径管道中对内壁有效地进行探测检查。     

钣金钻孔机器人位置伺服控制系统设计与仿真

钣金钻孔是钣金柔性自动化加工生产线中重要的关键技术环节,以川崎BA006N六自由度机器人本体机构参数和钣金结构参数为依据,通过SolidWorks建立机器人钣金钻孔三维模型,采用MATLAB中Robotics toolbox工具箱求解机器人末端不同工位位姿对应各关节角,以STEP函数和三次多项式POLY函数为驱动加载到ADAMS机器人模型中,仿真实现设定的钻孔工序运动轨迹,获取机器人各关节位置驱动函数。同时在MATLAB/simulink中将封装单关节电机控制模型分别与封装机器人六转动关节模型组装,构建机器人各关节模糊PID位置跟踪控制模型,并以各关节的位置驱动函数为跟随信号,仿真分析机器人钣金钻孔位置伺服控制系统各关节位置跟随特性。结果表明构建的机器人钣金钻孔仿真控制模型具有很好的动态跟随性能,也为机器人钣金钻孔伺服驱动控制系统程序设计提供参数依据。     

机器人加工精度在线控制的研究

提出一种基于KUKA机器人控制器的在线控制方法,用来实时补偿工业机器人在钣金加工中由于自身柔性所产生的加工误差。在已有机器人末端接触力与位置误差关系的基础上,根据机器人控制器自身限制条件和编程语言,设计出简化控制算法和相应的程序,用于对加工中的机器人末端位置进行实时补偿,以达到提升加工精度的目的。该在线实时控制的方法通过实验与分析后,被证实具有一定的可行性。     

某型水下定位信标装置设计

面对复杂的海洋环境,UUV在水下作业时可能出现通讯中断,无法获取其在水下的实际位置。为了在应急情况下获取UUV的位置,在其上加装水下定位信标装置。提出了一种适装于水下机器人的水下定位信标装置方案,并对其核心部件信号处理板的技术方案进行了论述。并根据方案设计加工出了试验样机,进行了试验验证。结果表明提出的水下定位信标装置满足指标要求,为后续在水下机器人的应用奠定了基础。     

四连杆变形履带式机器人的越障性能分析

提出了一种基于四连杆机构的微小型履带式机器人结构,通过履带变形实现了机器人重心的偏移,有利于机器人的越障。采用数值计算方法着重分析了其翻越垂直路障的性能,并使用RecurDyn进行了虚拟样机运动学仿真。仿真结果和物理样机试验表明,机器人具有良好的垂直障碍通过能力。     

基于钣金机器人操作的伺服泵控折弯单元设计及应用

通过自主研发的钣金机器人与数控折弯机进行系统集成,实现数控折弯机上下料与无人化操作。本文介绍了板料弯曲机理与板料折弯过程,数控伺服泵控折弯机组成,伺服泵控系统工作原理。在此基础上论述了基于钣金机器人操作的伺服泵控折弯单元系统集成,技术参数,使用范围与关键技术。为钣金加工行业实现数字化车间和智能制造提供基础技术保障。     

基于闸剪的钣金柔性线设计关键技术

钣金柔性生产线所具有的柔性化、自动化、提高生产效率、降低成本等优点,使国内制造业对钣金柔性线的需求在不断增加。在对钣金加工进行分析基础上,提出一种钣金柔性生产线的整体方案设计;对生产线的供料单元、输送单元、分拣单元和仓储单元等关键设备进行了设计:闸式剪板机作为供料单元通过三点支撑和双泵供油来提高其加工精度和加工效率,AGV运输车采用直线路径导航并通过PLC进行控制,板料送到指定位置后通过龙门桁架取料机进行转运,码垛机把加工完毕的板材搬运到货架进行存放;使用Flexsim软件对不同的钣金加工生产方案进行了仿真,确定了时间最优的加工方式。     

重型压力容器马鞍形焊缝焊接机器人设计分析

设计和研究了一种适用于重型压力容器马鞍形焊缝焊接机器人。利用几何方法建立了马鞍形焊缝数学模型,为焊接机器人机构设计与运动学仿真提供了理论依据。介绍了焊接机器人本体机构组成与工作原理,并对机器人本体机构进行了设计。利用Solidworks软件建立焊接机器人虚拟样机,并将其导入Adams软件进行运动学仿真。对优化后的焊接机器人进行焊接试验,试验结果表明焊接机器人焊接质量稳定,能够满足重型压力容器马鞍形焊缝焊接作业要求。     

仪器仪表壳体钣金加工工艺改进

概述了钣金加工工艺,介绍了钣金加工工艺难点.在此基础上,从钣金材料、冲孔和下料、弯曲成型、拉深、焊接结构等方面对仪器仪表壳体钣金加工工艺进行分析,并提出了改进措施.     

四连杆爬楼梯机器人的改进和优化

针对非结构环境楼梯对机器人的移动要求,提出了。一种四连杆爬楼梯机器人;介绍了机器人结构特点,建立了机器人三维模型。应用虚拟样机软件ADAMS对四连杆爬楼梯机器人进行了越障和差速转弯仿真,分析了其越障构态的变化特点,并根据输出仿真特性曲线对机器人进行了改进和优化,实物试验,验证了改进和优化方法的正确性,     

钣金折弯件快速展开工艺分析

钣金件快速正确的展开直接决定着钣金加工的效率、加工精度和加工成本。本文通过对钣金件尺寸链的分析,推导出了零件展开尺寸长度与折弯补偿系数之间的关系。通过对不同材料的折弯加工的试验分析,得出适合钣金加工的折弯补偿系数表,并利用折弯补偿系数表中的、数值应用于适合折弯件的快速展开过程中,从而实现钣金折弯件的精密、快速展开加工。     

新型罐壁检测爬行机器人的行走吸附机构设计

在研究磁路的基础上,提出了一种新型的轮式罐壁检测爬行机器人行走吸附机构,设计了新型的永磁轮,对磁路设计的合理性进行了研究和仿真分析,选择了永磁材料,并在永磁轮的基础上设计了万向永磁轮机构;设计了爬壁机器人的驱动系统,选择了传动方式和关键驱动部件。制作了物理样机,对样机进行了负重能力测试,并进行了吸附能力和机动能力试验。样机的试验表明,永磁轮磁路结构设计合理,吸附力强而且稳定,行走阻力较小,机器人工作状况良好。     

两足步行机器人并联腿机构的步态规划及仿真

应用虚拟样机技术,建立了两足步行机器人并联腿机构的仿真模型,并在仿真环境下对步行机器人的行走姿态进行了规划和仿真试验,为确定步行机器人腿机构的结构参数和参数优化提供了实验平台,为研究和开发新型两足步行机器人及其控制奠定了理论基础。     

多自由度仿生机器人的设计分析与实验

基于现有仿生四足机器人仿形度不高的问题，设计了一种外形结构和运动机理与仿生对象高度相似，且具备多自由度腿足和躯干的仿生四足机器人。通过对仿生对象的分析和研究，得到了机器人的自由度、结构模块、外形尺寸等参数，并基于这些参数进行头部、躯干、尾部、四足等模块的结构设计。对设计的机器人进行受力分析，确定机器人整体和四足结构设计的合理性。将设计的机器人加工制作并集成样机系统，开展样机的运动测试实验，验证了机器人设计的正确性。     

钣金加工工艺分析

在钣金加工作业过程中，选择正确、科学的钣金加工工艺能够很好的保证产品加工质量，此外也可有效的规范和指导钣金加工工作。所以这就要求我们在钣金加工过程中，应对加工工艺进行有效的、深入的研究，确保所使用的钣金加工工艺能够满足钣金加工的需要。本文就结合钣金加工的不同方式，对钣金加工工艺进行简单介绍与讨论。     

基于ADAMS与MATLAB的新型踝关节康复机器人联合仿真

针对目前一种新型踝关节康复机器人,介绍了其整机系统组成和整机机构方案。在进行了背屈趾屈机构的详细设计后,分析了踝关节康复机器人的负载情况。利用ADAMS和MATLAB联合仿真技术,对新型踝关节康复机器人进行动力学分析和控制分析。仿真结果与样机试验数据进行比较,说明其机构设计和控制方案的可行性,并进一步对联合仿真技术在踝关节康复机器人上难点和实用性进行探讨。     

高铁巡检机器人的设计与研究

为了改善高铁维护及巡检劳动条件,设计应用于铁路检修的巡检机器人。首先,对巡检机器人的机械本体进行模块化设计并制作巡检机器人模型样机。其次,构建巡检机器人倾角传感器模型及差速驱动模型,对巡检机器人进行运动学分析,运用PID控制算法来控制巡检机器人在道床上巡检运动。最后,对巡检机器人进行运动调试并进行现场试验,以验证其设计的合理性、运动的稳定性、检修的准确性。     

机器人用RV减速器传动精度测试与虚拟样机仿真

采用光栅法对日本RV-40E减速器进行传动精度的测试,并采集数据得到RV-40E减速器系统传动误差曲线,基于动力学分析软件ADAMS建立机器人用RV减速器的虚拟样机;综合考虑间隙、加工误差、装配误差、弹性变形等因素,对所建立的虚拟样机进行仿真分析,得到机器人用RV减速器的传动误差曲线,对比仿真结果与实测结果,验证和修改所建立的动力学模型,为机器人用RV减速器虚拟样机仿真研究奠定基础。