喷浆机器人的设计与实现

阐述了喷浆机器人的结构、动作原理 ,介绍了液压系统的设计原理、工作控制方式、采取的节能措施以及采用 CAD软件设计机器人结构的优越性。实验证明了该喷浆机器人设计方案行之有效。     

新型喷射混凝土机器人的设计与实现

阐述了一种新型喷浆机器人的整体结构，动作原理，并介绍了机器人液压系统设计，电控系统的总体设计以及恶劣环境下的可靠性设计，实践证明，该喷浆机器人具有很高的可靠性和稳定性，且实用性强，完全满足了实际工程应用的需要。     

PRJ-Z型喷浆机器人的研制与开发

PJR-Z型喷浆机器人是一种喷射混凝土的新型专用设备。介绍了其整体结构、动作原理，阐述了机器人液压系统和电控系统的总体设计方案以及可靠性设计。实践证明，PJR-Z型喷浆机器人喷射均匀，回弹和粉尘大大减少。具有很高的可靠性和稳定性，实用性强，完全满足混凝土喷射工艺要求。     

喷浆机器人机械结构设计与研究

介绍了喷浆机器人的机械结构和动作原理。使用证明,该喷浆机器人结构设计合理,结构简单,操作方便,易于维修,可靠性高。     

济南山川机器人工程公司中型喷浆机器人试制成功

中型喷浆机器人机身最大宽度２ｍ，最大高度２．９ｍ，混凝土喷射量６－１６ｍ３／ｈ，适用的隧道最大高度为１１ｍ，具有良好的机动性和稳定性。机器人由液压驱动，系统的最高压力为１５ＭＰａ。该机器人有６个自由度：大臂俯仰、小臂左右摆动、水平伸缩臂伸缩、手腕转动、喷枪转动和喷枪划圆，能很好地满足喷浆工艺的要求，有利于快速施工和提高工程质量。 ２０００年５月，第一台中型喷浆机器人在济南绕城高速公路黑龙峪隧道进行工业性试验和用户试用，几个月的使用表明，该机器人运行稳定、操作方便、可靠性高，很好地适应了施工现场的…     

一种液压平衡机构的设计与实现

介绍了一种由两只液压油缸组成的液压平衡机构。该机构通过将两只油缸的有杆腔和无杆腔分别接通组成封闭回路 ,并用优化设计的方法确定其最佳结构参数和位置参数 ,从而使大型喷浆机器人的纵向进给装置在工作过程中自动保持水平。与其它方法相比 ,其显著特点是不仅结构紧凑、动作精度高 ,而且控制系统简单 ,并且无须人工参与控制。从而降低了成本 ,简化了操作。最后给出了该机构的液压回路 ,并讨论了主要液压元器件的功能和用途。     

全断面隧道掘进机(TBM)材料吊机液压系统分析

本文以隧道挖掘施工中所采用的全断面隧道掘进机为背景 ,阐述了其后配套系统中材料吊机的整体结构、动作原理 ,并着重分析了其液压系统。     

工业机器人液压系统污染控制及可靠性研究

本文根据液压系统中污染物平衡原理,应用工程控制论中传递函数和框图的方法,建立了PBTR—Ⅱ型工业机器人液压系统的污染控制所需要的数学模型,并定量研究了确保机器人液压系统可靠工作的污染均衡控制的方法和措施。     

砂浆车液压系统设计

介绍了砂浆车液压系统主要功能和设计原理。在分析砂浆车液压系统动作和功能的基础上,提出了该液压系统的组成方案,并从设计要求和技术参数着手,详细地阐述了液压系统参数的确定、液压元件的计算与选择,在调试过程中提出了问题的解决方法。经过验证:该液压系统适应施工工地转场频繁的情况,可以满足高速铁路建设的需要。     

墙面喷浆抹平机器人故障诊断专家系统的研究

基于相关的人工智能理论，对墙面喷浆抹平机器人的故障原因进行了分析，并综合专家系统和神经网络特点，提出了基于2种方法相互融合的墙面喷浆抹平机器人故障诊断系统，实现了故障的快速、准确诊断及处理．设计了墙面喷浆抹平机器人故障诊断系统总体结构，采用故障树分析法，以墙面灰浆不均匀为例，分析了墙面喷浆抹平机器人出现此故障的可能原因，并创建了常见故障代码表．以Visual Basic为基础语言，开发了状态检测和故障诊断的上位机界面．该研究为喷浆抹平机器人的不断完善和其智能故障诊断系统的开发提供了理论依据．     

中型喷射混凝土机器人的设计与应用

介绍了一种专用于隧表面喷射混凝土的６自由度机器人的机械结构,液压系统和电控系统的设计问题。并简述了工业性能试验结果。实验证明,该产品设计合理、性能稳定可靠,应用前景广阔。     

一种车载重负荷作业机械的研究与设计

随着社会的发展，越来越多的高空作业向机械化发展，特别是电力系统作业。这就需要一种重负荷作业平台来装载机械化工具，而目前的高空作业机械负荷一般在300kg以下，主要是载人工具。而在大型喷浆机器人的基础上改造而成的重负荷作业机械承载能力达2t以上，可以安装2台～3台带电作业机械手，并可以用作其他高空作业平台。该作业机械以汽车发动机为动力，全液压比例控制，具有手柄和无线摇控两种操作方式。可在城市或野外任何地方作业。     

足式机器人轻量化液压油源匹配设计方法研究

液压油源是足式机器人液压驱动系统的核心供能元件,将电能产生的机械能转化为油液的压力能,为驱动机器人各关节运动提供动力源。液压油源质量一般占据足式机器人整机质量超过20%,实现油源的轻量化,将有助于提升足式机器人的续航能力、机动性和承载能力。传统液压油源设计过程中更关注性能,在轻量化匹配设计方面还有待进一步完善。首先进行足式机器人轻量化液压油源的原理设计;其次将液压油源以功能为依据进行模块划分,分析液压油源各模块质量影响参数;针对质量与体积占比较大的电机泵进行匹配研究,针对蓄能器模块进行参数轻量化分析;针对集成阀块的轻量化设计,研究流道构建与元件排布原则;成功研发一种轻量化液压油源样机;最终形成了一种足式机器人轻量化液压油源匹配设计方法,有助于实现足式机器人液压驱动系统的轻量化。     

液压四足机器人足端的力预测控制与运动平稳性

针对液压四足机器人在坚硬路面行走时,足端位置易受刚性冲击,导致运动姿态平稳性差的问题,提出一种液压四足机器人足端力预测控制方法.在分析液压四足机器人结构的基础上,根据运动学与力学模型构建了液压伺服系统的力控制模型;采用改进自适应布谷鸟优化BP神经网络算法建立足端力预测控制模型,通过仿真对比分析验证了该算法的可行性.最后...     

浅析BigDog四足机器人

根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。     

液压驱动单元基于力的阻抗控制系统前馈抗扰控制研究

液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器,具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后,需依靠其完成具体动作,实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相和着地相频繁大幅变化,严重影响系统性能。若HDU具备高性能基于力的阻抗控制,则可有效减小机器人在运动过程中足地接触时的碰撞力,保证机器人运动的平稳性。为提高基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,研究一种前馈抗扰控制(Feedforward disturbance rejection control,FDRC)。介绍HDU基于力的阻抗控制系统及其数学模型,推导其非线性状态空间表达式。针对系统的外扰动推导等价输入矩阵,设计前馈抗扰控制器,并估算伺服阀流量系数。利用HDU性能测试试验台,针对不同工况和典型信号进行试验。试验结果表明,FDRC可大幅提高HDU基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,且工况适应性良好。该控制方法可降低外扰动对液压驱动型机器人的影响,提高机器人的适应性。     

One Novel Hydraulic Actuating System for the Lower-Body Exoskeleton

The hydraulic exoskeleton is one research hotspot in the field of robotics,which can take heavy load due to the high power density of the hydraulic system.However,the traditional hydraulic system is normally centralized,inef-ficient,and bulky during application,which limits its development in the exoskeleton.For improving the robot's performance,its hydraulic actuating system should be optimized further.In this paper a novel hydraulic actuating system(HAS)based on electric-hydrostatic actuator is proposed,which is applied to hip and knee joints.Each HAS integrates an electric servo motor,a high-speed micro pump,a specific tank,and other components into a module.The specific parameters are obtained through relevant simulation according to human motion data and load require-ments.The dynamic models of the HAS are built,and validated by the system identification.Experiments of trajectory tracking and human-exoskeleton interaction are carried out,which demonstrate the proposed HAS has the ability to be applied to the exoskeleton.Compared with the previous prototype,the total weight of the HAS in the robot is reduced by about 40％,and the power density is increased by almost 1.6 times.