四足仿生机器人足部六维力传感器设计

为获得四足仿生机器人足底所受六维力/力矩,结合机器人足部结构特点,提出了一种新型六维力传感器结构.介绍了该传感器的结构特点和测力原理,采用有限元方法对传感器弹性体进行静态和模态特性仿真,获取了该弹性体的变形图、应变云图、模态振型和固有频率,分析得出了传感器弹性体应变曲线、灵敏度和维间干扰情况.结果表明该传感器结构具有测量灵敏度高、维间干扰小,以及弹性体固有频率高等特点,满足四足仿生机器人足部测力的需求.     

直线伺服系统鲁棒LMI状态反馈控制器设计

由于交流永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统中负载扰动及参数的变化对系统性能影响较大,所以对系统采用了鲁棒控制策略。对电流环设计了一般的PI电流控制器,而对速度环设计了H∞速度控制器,并对其使用了LMI方法进行求解。仿真研究结果表明,所设计的H∞控制器对交流永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统具有良好的抗干扰能力和抑制模型不确定性的能力。     

TR装置力的配比及主参数设计

TR镦锻技术是目前世界上生产整体大型锻钢曲轴的最先进方法之一.但要真正获得完美无缺的合格曲轴锻坯并不容易,除了采用优质的钢锭,精确计算锻制棒料,严格执行加热及热处理工艺,设计合理的专用模块外[1],还需对TR装置的力学原理有全面透彻的了解、对TR装置的尺寸参数关系熟练掌握并能进行精准的计算、合理的选配.     

泵体压铸工艺设计及参数优化

分析泵体结构,设计泵体压铸工艺,以压射速度、浇注温度、模具预热温度为因素建立正交试验,采用ProCAST软件进行数值模拟,分析铸件产生的卷气和缩孔缺陷原因。结果表明,当压射速度为2.5 m/s、浇注温度为660℃、模具预热温度为230℃时,铸件产生的卷气和缩孔缺陷最少,并采用该优化参数进行试生产,获得了合格的产品。     

小型高频引弧器的参数设计

本文给出了小型高频引弧器的参数方程。分析了主要参数对其工作性能的影响。提出了参数设计的基本方法。     

六角螺母冷镦挤压成形工艺分析及参数优化

以某六角螺母冷镦成形为例,采用有限元分析软件Deform-3D对六角螺母两种多工位成形方案中工位5分别进行模拟分析。通过对比分析成形效果、成形载荷、工件损伤值,得出采用正挤压加深螺母内孔的工艺方案能够得到更优的成形效果。随后以降低工件损伤值为目标,选取冲压速度、模具表面硬度、下冲头分流角、摩擦系数作为因素,设计正交试验,并通过多次仿真计算得到最优参数组合为:冲压速度5 mm·s~(-1),模具表面硬度50HRC,下冲头分流角3°,摩擦系数0.1。采用最优参数组合进行对应试模,工件成形质量良好,符合生产要求,所得结论为实际生产提供了理论依据。     

机器人交互作业中六维力传感器重力补偿研究

为使用六维力传感器精确地测量机器人末端执行器的接触力,需对安装于机器人腕部的六维力传感器进行零点校正及重力补偿。通过对不同机器人姿态下末端执行器的受力状态进行分析,根据力的等效原理,建立了零点校正及重力补偿的计算模型,计算零点校正及重力补偿参数,提出了一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法。在此方法下,仅需最少3个不同的机器人姿态信息及相应的六维力信息,即可得任意机器人姿态下对力传感器及末端执行器进行零点校正及重力补偿所需的参数。在静态实验中力和力矩平均相对误差均分别仅为2.07%和1.35%,在动态实验中分别仅为1.50%和0.75%。在实际恒力控制实验中,与采用未经重力补偿相比,经过补偿后能使机器人系统获得更好的力跟踪效果。     

复合涂层刀具加工RuT500的铣削力研究及参数优化

为探究和改善蠕墨铸铁RuT500的铣削力,基于单因素试验,选用TiAlN/AlCrN、TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具对RuT500进行铣削加工,结合响应面探究涂层和铣削参数对RuT500铣削力的影响规律,并进行了铣削参数优化。结果表明：相比于TiAlN/AlCrN复合涂层硬质合金刀具,TiCN/Al₂O₃复合涂层硬质合金刀具铣削RuT500时会产生更大的铣削力;对蠕墨铸铁铣削力影响最显著的因素是背吃刀量,其次是进给量,铣削速度对蠕墨铸铁铣削力的影响程度相对较少;铣削参数交互作用对铣削力的影响具有一定的显著性;取较大的背吃刀量a_p、适当的进给量f和较大的铣削速度v_c时,可以获得较低的铣削力F和良好的加工效率。     

基于力反馈控制进给的电化学放电加工方法

针对电化学放电加工中随加工深度增加,加工速度和加工质量降低的问题,提出了基于力反馈控制进给方式的加工方法,分析了基于力反馈进给电化学放电加工的工作机理。通过与常规的恒速进给、重力进给等加工方式的对比实验研究,发现力反馈进给的电化学放电加工能很好地改善孔的入口质量、提高加工速度,并获得较大的极限加工深度,同时,孔的锥度也明显减小。实验结果表明,基于力反馈控制进给的电化学放电加工方法在非导电脆硬材料的微细加工中有很大的潜力。     

熔覆闭环反馈控制参数的分析研究

通过激光熔覆实验,分析得出了激光功率、扫描速度以及送粉率与熔覆质量的关系。为熔覆闭环反馈的算法提供了相关的参考依据,进而为熔覆闭环控制的广泛应用打下了基础。     

倒立摆状态观测器的输出反馈控制器研究

以一级倒立摆为被控对象,详细介绍了倒立摆的状态方程建模过程.在此基础上,介绍了基于状态观测器的输出反馈控制器理论.分析了状态观测器的建立过程,当系统能控、能观时,对分离定理进行了详细说明.以一级倒立摆的状态方程为对象,根据分离定理,建立了基于一级倒立摆的状态观测器的输出反馈控制器闭环系统动态特性方程,并以该方程为研究对...     

直齿变位齿轮的参数化设计及优化

阐述了基于Pro/Program直齿变位齿轮的参数化设计方法,该方法可根据中心距及齿数、模数等自动计算出变位系数,并根据基圆与齿根圆的大小关系,自动选取相应的建模过程,建立出满足要求的变位齿轮模型.运用Pro/Mechanica对齿轮模型进行了静态分析,并对齿轮的主要结构参数对静态特性的影响程度进行了敏感度分析,最后对齿轮模型进行了优化,在最大应力及最大应变满足要求的情况下,使其总质量最小.     

发动机上联轴器法兰盘铸造工艺优化及设计

通过调整原有工艺方案,重新设计制作工装模具,由一箱一件翻箱造型,改为一箱八件型板造型,改变浇注位置和浇注系统尺寸,同时严格控制熔化浇注过程,不仅降低工人劳动强度,提高了生产效率和工艺出品率,而且铸件品质得到大幅提升,废品率明显降低,进而为公司创造更高的经济效益。     

TIG焊电弧参数数据采集器防护设计

为了避免TIG焊机引弧时高频高压对数据采集器的损害,通过在焊接电路中接入霍尔电流传感器、电磁继电器和瞬变电压抑制二极管(TVS)等硬件,设计了系统保护电路.根据焊机引弧情况控制电路的通断:当焊机高频高压引弧时,继电器自动断开电弧电压与采集器的连接;焊接正常工作,没有高频高压时,焊机电弧电压与采集器自动连接.该系统能够使...     

基于插装阀的变压边力液压控制系统的设计及优化

针对汽车覆盖件液压机的特点,设计基于比例插装阀的多缸变压边力液压控制系统;基于Simulink建立系统简化模型,确定影响其性能的插装阀的4个主要可调参数,即插装阀阻尼孔直径d,长度l,控制腔弹簧刚度K和预紧力Fs;采用复合形法进行参数组合优化仿真分析并在12500kN汽车覆盖件液压机样机上进行实际测试。结果表明系统动态响应性能得到明显改善。     

激光标刻二维条码的工艺参数组合优化

借助星点设计-效应面法确定激光标刻二维条码的最优工艺参数组合。用2Cr13为标刻材料,采用星点设计-效应面法,以二维条码的X打印增长、Y打印增长及对比度作为其质量的评价指标,考察了标刻速度、Q频、功率、线间距和缩进量这五个激光标刻工艺参数以及功率和线间距的交互作用对二维条码质量的影响,以效应面法预测最优参数组合。采用最优工艺参数组合标刻的二维条码的X打印增长、Y打印增长及对比度,同预测值的偏差均较低,最大偏差为5%。星点设计-效应面法所建立的模型能较好地应用激光标刻二维条码的工艺参数组合优化。     

抛丸器运动学参数及功率计算

抛丸器是用于铸件表面清理的高效设备。一些工厂还将其用于清砂,甚至落砂。随之它的应用日益广泛,设计新的抛丸器和改进现有的抛丸器是铸造机械化的重点课题之一。因此选择和确定抛丸器合理的技术参数,乃是首先要解决的问题。     

基于三阶反馈控制器的永磁同步电动机控制方法

为提高永磁同步电动机的角速度控制准确度,设计三阶反馈控制器对其进行控制.分析永磁同步电动机的结构特征以及磁场的回路特征.利用永磁同步电机的转动角速度,得出其运动模型.基于定子电感和电阻,求取绕组为对称状态下转子的状态方程.将电机的角位置引入到该状态方程中,得出永磁同步电动机的全阶数学模型.以此全阶数学模型为基础,计算出...     

径向振动匹配层换能器的设计参数及模态优化

设计基于匹配层外壳的径向振动换能器,分析匹配层材料、换能器直径、压电振子厚度对换能器模态振型的影响,并结合设计频率下最佳模态振型优化换能器设计参数。结果表明:树脂基匹配层显著提高换能器在空气介质中的发射效率。随着换能器直径减小、压电振子厚度增加,径向振动换能器激振效率提高。优化的换能器直径为100 mm,压电振子厚度为10 mm,在第三阶谐振频率为34 729 Hz时,可实现高效率、高质量振动辅助研磨加工。