新型混合直接驱动的机器人关节精密定位系统

充分利用电磁电机和超声波电机各自的优点,提出了一种新型混合直接驱动系统.该系统采用步进电机与行波超声波电机分时直接驱动机器人关节,通过两阶段定位控制,可实现机器人关节高精度、长寿命、大行程、开环精密定位.实践证明,将电磁电机与超声波电机相结合的思想具有很好的研究价值和应用前景.     

超声电机在机器人关节路径规划中的应用

介绍了机器人多自由度关节的结构和特点,分析了机器人关节的路径规划问题。在此基础上,将超声电机应用于机器人关节路径规划中,并介绍了超声电机精密定位控制方法和基于占空比调节的超声电机简便转速控制方法。通过研究确认,将超声电机应用于机器人关节路径规划中,不需要高精度编码器,就可以使机器人关节达到较高的定位精度。     

永磁同步电机驱动的机器人哈密顿与PD协调控制

针对二自由度机器人关节驱动系统末端位置控制效果不佳的问题,提出了基于永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM)驱动的机器人哈密顿与PD加重力补偿协调控制。首先根据机器人欧拉-拉格朗日动力学方程,建立了机器人端口受控哈密顿(Port-controlledHamiltonian,PCH)模型,求取机器人关节位置的PD控制器,设计协调控制策略,实现哈密顿与PD加重力补偿的协调控制。为使驱动电机系统具有较快的动态响应,关节驱动电机电流采用反步控制。利用Lyapunov稳定性定理对机器人与电机结合的控制系统进行了稳定性分析,证明了整个系统为渐近稳定。仿真结果表明,协调控制时机器人末端位置能够快速且准确的到达给定位置,并且在负载转矩发生变化时,末端位置能够重新回到给定位置,系统具有较好的负载转矩扰动抑制能力。     

多自由度移动机械臂控制系统设计

以自行设计加工的移动机械臂本体为对象,完成了基于减速直流电机驱动的移动平台及基于行波超声波电机驱动的多自由度机械臂控制系统软硬件设计并进行了实验研究。所设计的移动机械臂软硬件控制系统,结构简单、精度高、可靠稳定、可维护性强,为将来移动机械臂更高层次的理论与方法研究,提供了一个可靠的实验平台及基础。     

基于DSP的行波型超声波电机的驱动与控制

研制了一种基于DSP的行波型超声波电机的驱动与控制系统，该系统实现了电机在谐振点附近的自动频率跟踪、转速反馈控制、显示以及与上位机之间的通讯等功能。实验结果表明该驱动控制系统性能稳定，控制方法可行。     

集成式6自由度微动并联机器人系统

基于机构、驱动、检测一体化的思想,研制出了压电陶瓷驱动的6自由度集成式并联微动机器人,对该机器人的机构、驱动、检测、控制及误差补偿方法进行了研究.采用6自由度(6-SPS)并联结构设计了微动并联机器人的构型,对结构参数进行了优化,并进行了运动空间分析和刚度分析.基于模块化设计思想将压电陶瓷驱动电源、微位移传感器检测电路、中央控制器组合在一起,通过自定义的内部总线相连构成了并联机器人的驱动和控制系统.最后,给出了该机器人位姿测量方法,并分别在压电陶瓷的开环与闭环控制状态下进行位姿测量,进而实现误差补偿.实验结果表明:该并联微动机器人可实现10 nm平动重复定位精度;0.0001°转动重复定位精度;具有定位精度和可靠性高,使用灵活方便的特点,满足多自由度精密定位的要求.     

一种新型机器人多自由度关节的路径规划方法

介绍了一种新型机器人多自由度关节的结构,对该关节路径规划问题的特殊性进行了分析和探讨,并在此基础上提出了一种将路径空间中的点映射到β-γ平面的路径规划新方法———β-γ平面规划法。该方法通过在上位机上进行β-γ平面路径规划,控制下位机来驱动基于超声波电机控制的关节,使关节沿规划的路径指向空间目标点并避免进入死区。通过建模和仿真,证实了该方法可以降低路径规划的难度,使之变得简单直观。     

多电机机器人模糊PID控制仿真研究

机器人在复杂环境中运动时,其关节角位移跟踪容易受到外界波形干扰,导致角位移跟踪误差较大,造成控制系统稳定性下降。对此,建立三关节机器人简图模型,给出了机器人动力学方程式,采用多电机并行驱动机器人关节角位移运动;采用模糊规则建立模糊PID控制器,利用模糊论域在线调节PID控制参数,保持控制系统的稳定性。采用Matlab软件对多电机机器人模糊PID控制效果进行仿真,结果显示:在大扰动环境中,采用模糊PID控制器,可以提高机器人关节角位移跟踪精度,保持多电机驱动机器人关节运动的稳定性。     

基于LabVIEW舵机机械臂控制

分析了六自由度机器人的特点及功能需求,设计了基于LabVIEW的多路舵机控制系统,硬件核心采用STC89C52单片机,关节驱动采用舵机控制。通过实验,实现了六自由度机械臂的关节控制。实验结果显示:该系统运行平稳,控制效果良好,且协调性很高,对机械臂的研究具有一定的参考价值。     

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。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.