一种轮组结构爬楼梯机器人的传动和结构设计

针对楼梯结构的变性,研制了具有爬梯强适应能力的轮组机构。该机构保证机器人具有良好的机动性,能够在平地行驶、爬楼梯、跨越障碍等动作状态间很好的过渡转换。介绍了机器人的结构特点及其运动功能实现,并对机器人的传动结构布局、传动实现、轮组设计等内容进行详细阐述。     

双足机器人四连杆仿生膝关节的研究

机器人关节通常采用二连杆单轴关节，仿生特性不强。结合生物医学人体关节研究成果，研究了一种四连杆封闭链仿生关节；给出了一种由四连杆机构组成、智能MR阻尼器控制的多轴仿生膝关节机构；并与人腿膝关节对比分析了四连杆膝关节的仿生特点；通过多变量优化设计方法求解膝关节机构和阻尼器安装位置参数；并建立了仿生膝关节的虚拟样机，进行仿真，结果表明四连杆关节有好的仿生特性。     

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。     

关节式履带机器人爬楼梯动态稳定性分析

针对关节式履带机器人攀爬楼梯的动态稳定性问题,提出一种关节式履带机器人与楼梯台阶一点、两点或多点接触的动态稳定性准则判别方法。通过对机器人攀爬楼梯障碍过程的分析,考虑机器人的动作规划、质心惯性力、驱动轮和摆臂轮的惯性力矩、履带棱对楼梯接触作用的影响,建立越障关键姿态的动力学方程。基于机器人爬楼梯的不滑移充分必要条件,结合机器人坐标系中等效牵引力与等效支撑力的比值和履带与楼梯静摩擦因数之间的关系,得到在攀爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶一点、两点、三点接触作用的动态稳定性判别准则,结果表明在爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶两点、三点接触时易处于不稳定状态,数值仿真结果验证了该方法的有效性,为关节式履带机器人的动态稳定性判断提供理论依据。     

基于变长倒立摆模型的双足机器人爬楼梯步态规划

能在复杂环境中持续稳定地行走是双足机器人的一个重要性能,比如平地、楼梯.针对双足机器人爬楼梯的步态规划问题,提出了一种运用变长倒立摆模型来实现双足机器人爬楼梯步态规划的方法,并运用虚拟样机进行动态步行仿真.仿真结果表明,运用该步态规划方法可以得到可行的机器人爬楼梯轨迹.     

四连杆门座机象鼻梁制作工艺改进

象鼻梁是四连杆门座机变幅机构的重要组成部分。传统制作方法是整体制作后,整体刮面、镗孔,机加工工作量较大,生产周期长。通过滑轮侧板等小组加工、孔留余量、结构保证开档尺寸、焊后镗孔等工艺方法改进后,加工周期缩短、工作量大大减少,机加工成本仅为原制作方法的30%。     

基于改进遗传算法的机器人去毛刺工艺参数优化

传统人工去毛刺方法存在工作环境恶劣、劳动强度大、质量一致性差等问题,以机器人为代表的去毛刺自动化装备得到了广泛关注。由于去毛刺工艺过程复杂,影响因素众多,难以通过理论分析推导工艺参数,根据经验制定相关参数值。针对机器人去毛刺工艺参数优化数学模型的求解,提出了一种集成模拟退火的改进遗传算法,种群选择采用Metropolis抽样,有效解决了遗传算法易局部收敛的问题,搭建了机器人去毛刺测试平台,开展了工艺参数优化验证。测试数据表明与经验方法相比,单位长度毛刺去除耗时缩短,效率明显提升。     

基于改进蚁群算法的机器人末端路径排序优化

建立了针对机器人加工时的末端运动路径排序优化问题的数学模型,将该模型转化为广义旅行商问题并用蚁群算法求解。同时对经典的蚁群算法进行了改进,即采用多阶段搜索策略、邻域搜索策略及多蚁种搜索策略,使改进后的蚁群算法能为机器人求取一条更优的末端运动路径。计算机仿真与机器人加工实验结果表明,改进蚁群算法所得的末端运动路径比基本蚁群算法所得结果缩短了3%以上。     

液压支架四连杆机构的参数优化及程序设计

阐述对支架四连杆机构进行参数优化的意义,建立以连杆重量为优化目标的数学模型,在此基础上应用Visual Basic 6.0编写了四连杆机构的参数优化程序,并以ZY6000/25/50型两柱掩护式液压支架为例进行优化,得出比较理想的优化结果.同时还实现了优化参数与优化结果的动态显示.     

面向助力机器人设计的人体负重楼梯行走下肢运动研究

利用Motion Analysis公司开发的步态分析系统对12名测试对象分别进行不同负重(0kg,10kg,20kg,30kg)的上楼梯行走实验,检测出上楼梯过程中,下肢关键点的三维坐标值及脚底与地面间的反作用力及力矩,通过建立人体下肢动力学模型,获得行走过程中下肢各关节的运动学及动力学行走数据,并分析出随着负重的增加,下肢各关节的运动变化特征。揭示了人体不同负重上楼梯过程中下肢各关节的运动机理,获得的运动学及动力学数据为下肢助力机器人的设计提供了重要的理论依据。     

数控气动爬梯子机器人

提出了一种仿生新型气动的爬梯子消防机器人的设计方案。该方案以气动作为动力,采用单片机控制电磁阀调节气路驱动气缸有序运动,用气缸活塞的运动带动连杆机构运动,来实现机器人自动沿梯子上下爬动,配合摄像头、水枪等消防器具使用,实现高空消防救援的目地。具体分析了该机器人的结构原理、气动系统、电路控制系统的设计。它结构简单,制造成本低,性能可靠。使用表明该控制策略可行、响应快速、控制可靠。因而这种仿生机器人在很多领域有着广泛的应用前景。     

平面四杆机构急回特性分析

根据教科书四杆机构急回特性的概念,分别对摆动导杆机构、曲柄滑块机构和双曲柄机构进行是否具有急回特性分析,并对双曲柄机构急回特性和曲柄滑块机构及导杆机构急回特性的程度的不同进行分析,有助于更好地理解急回特性。     

线缆巡线机器人机械结构设计及动力学分析

设计一种新型的线缆巡线机器人，将被用作移载平台实现线缆健康状态检测。介绍了机器人的机械结构组成，对其在线缆上的爬行动作进行动力学分析，推算出其平稳行走的驱动力条件。在ADAMS仿真软件下验证了运行结果。     

平面四杆机构连杆曲线生成系统的研制

平面四杆机构连杆曲线生成系统在AutoCAD 2000平台基础上,用ObjectARX 2000、Visual C 6．0开发而成。任意输入机构的若干参数,然后拖动鼠标,在屏幕上自动生成连杆曲线。其交互性、修改性、实时性、参数化性能较好。     

Solid Works二次开发平面四连杆机构系统

传统的平面四连杆机构设计,需按公式进行人工计算确定杆长等参数,然后利用三维软件进行零件的造型,此设计环节和建模环节分离,周期较长且不具有可重复操作性,较为不便。现以按从动件急回特性设计曲柄摇杆机构为例,利用VB语言及SolidWorks 2007软件中的宏录制,对平面四连杆机构进行代码编写和界面设计,从而完成设计和建模一体化,具有较高可重复操作性,且设计周期很短。     

逆平行四连杆机构的非正弦波及工艺参数*

基于椭圆齿轮非正弦发生装置,开发逆平行四连杆驱动的连铸结晶器非正弦振动发生装置,并制造实验室样机.逆平行四连杆非正弦发生装置紧凑合理,可靠性高,易于实现静动平衡,其工作性能和成本都优于椭圆齿轮机构.通过运动分析,得到逆平行四连杆机构产生的非正弦波的位移、速度和加速度函数,其表达式较简单,由此推导出各工艺参数的解析表达式,并分析各工艺参数随非正弦振动基本参数的变化规律.通过几何参数替换,逆平行四连杆非正弦波的各计算公式可以转化为椭圆齿轮非正弦波相应的计算公式,计算简便且可以得到精确解.从而为实际应用中工艺参数的精确计算、工艺过程的精确控制提供了理论基础.     

双动压力机用压边滑块串联四连杆工作机构的优化

针对J45-315型闭式单点双动拉延压力机所使用的杆系长度与角度尺寸不合理的机构所造成的外滑块压边过程中位移波动量大,严重影响板材拉延过程中压边效果的问题,建立了该机构的优化数学模型,运用步长搜索法对外滑块的位移波动量进行了优化。优化后的研究结果表明,外滑块位移波动量由原来的0.092mm减小到0.015mm,即压边外滑块位移波动量比原机构减小83.7%时,外滑块压紧角增大3.4%,有效提高了双动拉延机械压力机冲压的工作性能,从而为双动拉延机械压力机压边用外滑块驱动的工作机构优化打下了基础。     

铰链四连杆机构在雷达设计中的分析与应用

针对铰链四连杆机构在大型雷达天线折叠过程中的广泛应用，通过两种铰链连杆机构的刚体动力学计算分析、精度定性分析的比较，获取铰链四连杆机构在工程实际应用中应该注意和考虑的几点事项。     

基于MATLAB的四杆变幅机构结构参数分析

本文介绍利用MATLAB[1]数值计算和数据可视化功能对门座式起重机四杆变幅机构结构参数进行分析,各参数变化时对运动规律的影响。