一种机器人大臂结构的优化设计

本文对一种进下喷浆机器人大臂的结构尺寸进行了优化设计，优化的结果可使大臂的商端沿一条近似的铅垂线运动。其工作的最大压力角和起落高度都满足了要求，同时兼顾了使关键结构件尺寸最小的原则。最终对优化结果进行了计算机图形与数据的动态仿真检验，结果是令人满意的。     

某载货车电瓶支架断裂分析及结构优化

针对某载货车电瓶支架总成在整车道路试验中出现断裂的问题,在Abaqus软件中建立其有限元模型,进行强度计算校核,找出断裂破坏的主要原因,并提出改进建议.改进后的电瓶支架在试验中无损坏,并已经小批量投产.对电瓶支架总成进行减重,利用Abaqus软件的拓扑优化模块对电瓶支架进行拓扑优化,并对优化后新设计的结构进行计算.拓扑优化后新设计结构满足强度要求,实现减重2.93 kg.     

基于遗传算法的柔性机械臂的同时优化设计

针对单连杆柔性机械臂系统,采用同时设计的方法,对包含柔性机械臂结构参数、传感器参数和控制器参数的系统模型进行整体优化设计,改进的遗传算法用于参数的全局寻优.仿真结果显示,优化设计后的单连杆柔性机械臂为变截面梁,可以仅采用简单的控制器(PD控制器)达到减小梁末端振动的效果.     

机械臂神经网络变结构控制器

本文将变结构原理引入网络控制器的鲁棒性设计，结果表明，此类控制器可自动补偿由于不精确学习或系统参数变化而引起的动态特性上的不足。     

冗余机械臂运动学优化设计

该文主要从机械臂运动学的角度,定义了故障容错机械臂,巧妙地论证了冗余故障容错机械臂应该具备的自由度数,以及针对不同的任务要求,设计故障容错机械臂的方法。通过将任务空间抽象简化为一系列的特征点,建立机械臂参数与理想值相关的罚函数,选择有效的优化算法,设计出了通用一阶故障容错平面位置机械臂,通用一阶故障容错空间位置机械臂,以及特定任务一阶故障容错平面位置机械臂。建立起完整的故障容错机械臂的设计方法。     

基于模糊变结构的机械臂控制

现有的机械臂模糊变结构控制方法大都计算复杂或需要检测滑模面的微分信号.本文将机械臂模型分为确定部分和不确定部分进行研究,对确定部分采用一般反馈控制,对不确定部分采用变结构集中补偿控制,为了消除变结构控制器的抖震引入模糊控制方法,将滑模面作为模糊控制器的输入,补偿控制器权值作为输出.本方案不仅不需要检测滑模面微分信号,而且计算简单,易于实现.仿真结果表明,在存在模型误差和外部扰动的情况下,该方案既能达到快速跟踪,又能很好的消除控制器的抖震.     

附带翻转工位双边装配线蚁群算法优化设计

双边装配线应用广泛,翻转工位操作能有效降低部分零件装配难度与操作风险,但增加了设计难度。基于此,研究了附带翻转工位操作的挖掘机底盘双边装配线规划设计问题,针对该问题提出了一种改进蚁群算法求解。给出了问题求解的启发式任务分配规则,提出可采用启发式任务选择规则以提高算法收敛速率。进而分析某型挖掘机底盘装配线得出先后约束关系图,将问题抽象为双边装配线优化设计问题。随后,采用两种蚁群算法进行附带翻转工位的装配线优化,分析比较了两种算法因结构差异对优化结果所造成的影响。     

柔性机械臂的变结构振动控制研究

当机械臂的质量很轻,尤其是空间应用场合,机器人系统将受到高度柔性限制并且不可避免地产生机械振动.本文为了证实提出的控制不期望残余振动的方法,设计并建立了柔性机器人实验平台.控制方案采用交流伺服电机通过谐波齿轮减速器驱动柔性机械臂,利用粘贴在柔性臂上的压电陶瓷片(PZT)作为传感器来检测柔性臂的振动.对由于环境激励,尤其是在电机转动(机动)时由于电机力矩产生的振动,采用了几种主动振动控制器包括模态PD控制,软变结构控制(VSC)和增益选择变结构方法,进行柔性臂的振动主动控制实验研究.通过实验比较研究,结果表明采用的控制方法可以快速抑制柔性结构的振动,采用的控制方法是有效的.     

柔性臂仿人智能变结构控制

柔性臂的位置控制中，最大的难点是柔性振动的抑制，常规控制方法往往不能同时得到良好的关节跟踪轨迹和对柔性振动的补偿。本文提出了仿人智能变结构控制方法，此方法综合了仿人智能控制与变结构控制的优点，仿真结果表明，这种控制方法能有效的抑制柔性振动，同时具有良好的关节跟踪能力。     

基于Deform-3D的某弹壳收口模具结构优化设计

分析某弹壳收口成形后在斜肩处出现的凹痕问题,提出方案并加以解决.采用Deform-3 D成形软件对收口成形过程进行有限元模拟,分析加工过程的应力和应变变化以及区域流线变化,结合材料流动等方面的相关知识对凹痕问题提出解决方案.分析得出是收口模具设计的不合理,两次收口工序的下模尺寸一致,使得弹壳在二次收口工序的下模中处于不...     

Matlab优化工具箱在钻臂设计中的应用

Matlab优化工具箱具有强大的科学计算能力，在工程设计领域得到了广泛的应用。基于优化设计中Kuhn-Tucker（K-T）方程解的原理，本文给出了利用Matlab优化工具箱进行钻臂设计的方法。首先，合理设置优化目标函数和约束条件。然后，使用Matlab优化工具箱进行编程计算。与其他方法相比，使用Matlab优化工具箱进行优化，不仅可以提高计算精度，而且可以减少计算时间，因此在工程设计领域有较强的实际应用价值。     

基于Pro/E的装载机工作装置动臂的有限元分析及优化设计

使用Pro/E建立了装载机工作装置的动臂三维实体模型,对其进行了有限元分析及参数化设计,并在确定目标函数和约束条件的基础上对动臂进行了优化设计。仿真结果表明,在保证动臂满足工作性能要求的前提下,经优化设计后的动臂受力情况和结构形状得到了合理的改善。该基于Pro/E软件的有限元分析和优化设计方法提高了设计速度和设计质量,降低了制造成本,对装载机工作装置的动臂及整个工作装置的优化研究具有普遍的适用性。     

基于自适应GWO的多UCAV协同攻击目标决策

针对多架无人机相互协同攻击多个来袭目标的武器目标决策问题进行了研究。利用层次分析法（AHP）评估了空战能力指数和三维空战态势威胁指数的权重,针对协同攻击空战的分配原则,采用计算分配值的情况下提出了一种自适应搜索的灰狼求解算法,实现了武器目标攻击决策的求解。仿真表明,改进的GWO算法对决策方案的求解速度和求解质量与现有的粒子群算法（PSO）、蚁群算法（ACA）和遗传算法（GA）等相比均有所明显提高。     

面向人臂三角形动作基元的拟人臂运动学

对拟人臂的运动规划问题进行了研究.通过引入动作基元的概念,将动作基元空间作为连接任务空间与关节空间的桥梁,构建了一个"关节空间-动作基元空间-任务空间"的三级运动规划框架.这种规划方式既保证了对拟人臂运动过程的控制,又简化了复杂操作任务的运动规划.在抽象的动作基元基础之上提出了一个具体的人臂三角形模型,用以描述拟人臂的运动状态.通过引入拟人臂工作平面的概念,利用坐标变换与几何分析相结合的方法详细推导并建立了人臂三角形空间与任务空间和关节空间之间的正逆运动学,为基于人臂三角形的动作基元设计奠定了基础.最后通过仿真算例验证了运动学算法的有效性与可行性.     

基于OpenGL的机械臂控制系统仿真平台研究

该文采用VisualC＋＋和OpenGL相结合的建模与运动仿真方法,根据蒸汽发生器六轴机械臂检修控制系统的要求,建立了一个功能完整的文验平台,并从功能、界面、模型实现等多方面对实验平台进行了介绍。首先通过几何方法从正解、反解两个方面对机械臂进行了动力学分析,从而实现了各轴在JOG、JOY等多种控制模式下点动、平动功能。其次将3DMax和Open-GL相结合建立系统模型;将机械臂每一个关节单独看成一个子体,再通过“堆栈”方法根据不同需要组合成一个新的整体,从而解决了运动的继承性问题。实验平台还可用来验证机械臂的控制策略,记录机械臂的轨迹并对轨迹进行优化。实验证明了仿真平台的功能已达到实际工程的需要。     

遥控地面无人平台控制器设计

为了协调控制地面移动平台各功能单元,设计了一种轮式地面移动平台控制器,该平台控制系统采用上下位机控制方式实现了远程无线控制,即上位机为PC机,下位机为单片机;对控制器进行了硬件设计,采用查询判断控制标志位的方法实现信息的分流,协调控制驱动电机的运动、视频切换、电机伺服器的复位,动力电池容量检测等;制定了相关的通信协议,较好地实现了抗干扰,减少了数据误码率,并利用VC++6.0开发了上位机人机交互界面;经过初步试验,验证了该控制器的可行性.     

粒子群优化算法在船型优化设计中的应用仿真

研究船舶外形结构优化设计,由于船舶在航行过程中,不同型号的船舶机动性能力和稳定性存在着较大差异,造成船舶外形的梯度信息突变明显.传统的优化设计方法多是基于梯度信息的优化设计方法,在船舶外形结构梯度发生突变的情况下,很容易陷入梯度差过大,结果不收敛,造成外形设计的缺陷较为明显.为解决上述问题,提出一种基于粒子群优化算法的船舶外形优化设计,利用粒子群的搜索能力,对设计结构中的参数进行最优搜索.针对船舶外形梯度信息差异大,很难小范围收敛的问题,通过遗传算法对其进行优化,使得参数在小范围内也能实现最优化.保证设计结果的稳定,仿真结果表明,改进算法设计的船舶外形参数在升力、阻力和升阻比等参数上有了较为明显的优化,在全航行周期中具有更优的性能.     

装甲车辆作战仿真平台设计

该文介绍了装甲车辆作战仿真平台设计方案，在该平台上可以进行装甲车辆作战仿真，作战效能评估，该平台为装甲车辆改型以及研制方案论证提供决策依据，也可以用于研究作战理论。     

基于精英策略粒子群算法机械臂逆运动求解

多关节机械臂空间姿态控制研究中,逆运动分析是控制的基础,由于多关节机械臂逆运动求解问题较为复杂,对其求解结果优劣性的判别比较困难.为了解决传统关节变量算法在求解过程中收敛精度不高、局部最优解过多的问题,利用精英策略搜索粒子种群中的优质粒子,提高了算法整体适应度值,避免求解陷入局部最优解.仿真实验结果表明,基于精英策略多目标粒子群算法(ETMOPSO)提高了机械臂空间姿态的求解精度,为多关节机械臂空间姿态控制提供了一种研究思路.     

动载体光电平台框架结构优化设计

在优化设计光电平台的研究中,由于动载体光电平台的光电传感器均安装在内框架上,内框架的谐振频率过低则易引起谐振,严重影响平台的稳定性。为提高内框架的谐振频率,对内框架结构进行了优化设计。根据灵敏度分析理论,以固有频率和振型幅值为目标函数,分析不同参数对结构性能的影响,通过修改对框架结构影响最为灵敏的参数改善框架的模型,应用ANSYS软件进行有限元动力学仿真。优化后的框架结构最低谐振频率提高到了270.93Hz,避开了平台伺服机构的带宽并远高于外界扰动频率,降低了框架机械谐振,提高了稳定性,为光电平台的结构优化设计提供了理论依据。