可重构机器的模块化设计

提出了一种基于旋量理论以及图论的可重构机器的模块化设计方法.该方法通过对已知加工任务的分析,建立实现该任务的可重构机器的拓扑构型,同时利用机械模块库生成一系列可选择的可重构机器.设计方法主要由数学模型建立模块、任务分析模块、拓扑构型模块和机械模块的选择模块4部分组成.并根据上述方法,对可重构机器进行软件建模.     

一种新型的ERP系统中可重构BOM方法研究

在普通单层BOM结构的基础上,引入“包”的概念和可重构设计模式,提出“包”的特性和可重构设计方法。并在此基础上设计一套可重构BOM子系统,分析在企业中的实际应用效果。     

一种双操作模式混联机构的设计与可行性分析

针对串联、并联两种基础构型在性能上对偶互补而不能综合发挥的问题,引入运动分岔机构,提出一种可实现串并联切换的全新混联构型,并以此设计了一款可重构双操作模式机械臂。介绍机械臂的结构组成,分析可重构臂部各构型下的自由度,运用旋量理论分析3-RSR/S并联基座的自由度特性。通过对臂部邻接构型约束螺旋系的对比,进行可行性分析。根据臂部不同模式下的运动特性,基于中枢模式发生器(CPG)的控制理论,可实现臂部的多模式控制和模式切换;通过仿真实验对臂部模式切换可行性进行验证,结果表明,设计方案合理可行,并进一步完成了实物样机模型的设计。该新构型是复杂先进装备创新研制方面的新尝试,可推广至工位性质较多的特殊工况作业。     

一种具有三维空间自重构能力的新型模块可避障运动仿真研究

提出一种具有三维空间重构能力的新型模块化自重构机器人,根据不确定目标构型的机器人重构运动规划策略,对机器人模块及其周围环境进行描述;采用三维相对方位描述方法,建立了机器人可避障运动规则库,并结合VC＋＋与Open GL技术开发了基于可避障运动规则库的机器人仿真运动平台,验证了该方法的高效性。     

基于运动限定机构的可重构并联机构设计

分析在特殊杆长条件下一种运动限定机构的运动特性。在不同的构型下,运动限定机构可以分别执行一个转动加一个平移运动、一个平移运动、一个转动运动。将运动限定机构与具有两个转动和两个移动运动的串联支链相结合,设计出一类具有可重构特性的混联支链。基于李群理论,得到了混联支链在不同构型下运动的群论表达式。利用三条同样的混联支链连接动平台和定平台,得到了一类新型可重构并联机构。当所有混联支链中的运动限定机构处于奇异位置时,可重构并联机构具有瞬时的6自由度。通过控制运动限定机构运行至不同的构型,可重构并联机构能切换至不同的自由度模式,可以执行四种不同特性的3自由度运动。     

一种可重构蛇形机器人的研究

提出了一种新型的可重构蛇形机器人机构。该机构主要特点是单关节结构模块化，具有可适应地面形状变化的柔性连接环节和类似于蛇腹鳞摩擦特性的机构底部，手动可重构，当单自由度关节轴线互相平行连接时，该机构可实现多种平面运动形式，当单自由度关节轴线垂直依次连接时，形成的蛇形机器人具有两自由度的关节，可进行多种空间运动。试验结果证实，该蛇形机构重量轻，控制简单，运动灵活，能够很好地仿生蛇的多种运动形式。     

一种新型全自由度可重构并联机床的尺度综合

对一种可在3-UPS、2-UPS-URS、2-URS-UPS、3-URS四个构型之间灵活变换的6自由度可重构并联机床进行尺度综合.按照机构的位姿变换过程,建立反映运动构件位姿的数学模型,根据空间机构位置反解解析法,得到该类并联机床运动构件尺寸和可达工作空间之间的关系,并以可达工作空间为目标函数,以并联机床机构的支链长度...     

新型模块化可重构机器人系统

研制了一种新型模块化可重构机器人系统,机器人由许多结构和功能完全相同的模块相互联接组成,通过改变各模块之间的联接状态和相互位置关系,不需任何外界辅助,自动完成重构过程和整体协调运动:设计了模块的分离联接机构和单自由度立方体结构,模块结构兼具阵列式和串联式特点,可方便的实现重构运动和整体协调运动:上位机软件系统可通过交互方式设置各机器人模块的方位,可手工编写或自动产生可重构机器人各模块的运动序列,可对机器人可重构过程和整体构型的协调运动进行规划和仿真,并通过计算机串口对机器人进行实时控制。试验验证了机器人模块的分离／联接和模块协作基本功能和蠕虫构型、四足构型、履带构型三种构型的整体协调运动功能。试验表明:模块结构设计简单合理,控制容易,可以完成重构操作功能和整体协调运动功能。     

基于图论的可重构机器人构型综合

提出了一种简单而有效的可重构机器人构型综合方法,应用的理论基础是图论。为此,首先将可重构机器人的各模块抽象为积木块,这样,可重构机器人系统可用一个图来描述,基于图论原理和模块间的连接约束条件,得到模块所有可行的组合装配构型。利用该方法对一种由齿轮传动模块、齿条传动模块、带传动模块和平面连杆机构等4个模块组成的4自由度可重构机器人进行了构型综合,得到了它全部6种可行的装配构型,从而有效地完成了可重构机器人的概念设计。     

一种新型六自由度可重构并联机构的设计与应用

为了克服并联平台工作空间小的问题,结合少支链并联机构与可重构机构的优点设计出一种新型可重构并联机构,该机构可在3-SPS、2-SPS-SRS、2-SRS-SPS和3-SRS构型之间灵活转换,在保持了并联机构原有的优点上扩大了其工作空间,增加了其灵活性。以该并联机构为研究对象,首先利用螺旋理论对机构的各个构型进行自由度分析,接着在结合矢量法与旋转矩阵法建立出机构各个构型的运动学反解方程,然后以建立好的各个构型的运动学反解方程为基础采取三维极坐标搜索法仿真出机构在各个构型中的工作空间并进行对比分析,最后给出了三个应用实例,为该机构进一步的理论研究提供了一定基础。     

基于代理的可重构制造执行系统研究

为构建基于代理的可重构制造执行系统,将重构划分为实体重构和实体关系重构,提出了基于代理模型、角色模型和特征模型实现重构的方法,建立了基于代理模型、角色模型和特征模型的可重构制造执行系统,并通过工序任务外协实例说明了如何用上述方法实现重构。     

可重构MES体系结构研究

针对MES适应性和可重构性差的问题,对MES实施重构的要素进行深入分析,指出MES重构的难点和关键点.结合最新的重构技术,对比分析了典型可重构MES体系结构的优、缺点,最后提出一种开放式的可重构MES体系架构.     

可重构制造系统及其若干关键技术研究

介绍可重构制造的发展历史,阐述可重构制造系统的定义、特征及内涵,论述实现制造系统可重构的若干关键技术以及当前研究和应用现状.     

机器人作业系统重构技术研究

目前一般机器人作业系统都是针对某个作业对象(产品)设计、集成的,对作业对象变化的适应能力很差.在可重构制造系统概念的基础上提出了可重构机器人作业系统概念,分析了可重构机器人作业系统的系统结构及技术特点.最后介绍了在此基础上研究开发的可重构机器人作业系统控制软件.     

可重构机床模块化设计技术研究

可重构模块化机床是可重构制造系统的主要组成部分,其设计方法是实现制造过程可重构的关键.本文对可重构机床的模块化设计方法进行了探讨,系统分析了可重构机床区别于传统机床的模块化设计和特点.阐述了实现可重构机床模块化设计的关键技术难点,间接勾画了可重构机床的模块化设计理念,接着论述了可重构机床应着重加强研究的内容.     

可重组制造系统的生产调度问题研究

可重组制造系统的调度问题具有动态性、可重组性的特点。采用Multi Agent技术用于可重组制造系统的调度问题研究,确定基于Multi Agent技术的可重组制造系统的生产调度系统的结构及其实现方法。     

制造执行系统中可配置自动采集技术的研究

根据目前自动采集技术应用的现状,结合Java企业平台的特性,提出制造执行系统中可配置自动采集模块的概念,包括自动采集设备可配置,采集对象的可配置和自动采集应用层的可配置.对开发过程中的问题进行分析,并应用面向对象的编程(Object Oriented Programming,OOP)、Java本地接口(Java Native Interface,JNI)技术与富互联网应用(Rich Internet Application,RIA)技术给出了可行的解决方案.详细介绍该技术体系架构的分析、设计与实现,从软件层达到了可重构的目标,并具有较好的扩展性和健壮性.     

制造单元的可重配置技术与可重配置制造

提出了可重配置的制造设备和单元控制系统的设计方案,分析了可重配置制造这种新的生产制造模式的特点,指出了其关键使能技术。     

可重构装配系统开放式组织结构的研究

为了克服传统装配线的不足,在基于功能对象的产品族建模基础上,提出了主干线和装配模块相结合的可重构装配系统开放式组织结构。这种分形相似的组织结构具有能力柔性、鲁棒性、功能扩展能力等特点,并能通过模块的局部调整快速响应市场的需求。利用网络法,针对鲁棒性和增容性问题,提出了相应的重构优化算法。     

产品制造工艺驱动的可重组生产线监控系统的设计与研究

提出一种基于产品制造工艺驱动、适用于可重组生产线的组态监控系统.采用面向对象技术,构建生产线中设备工装的图形模块库和功能模块库;建立产品制造工艺与设备工装之间的逻辑关系模型,并与相应的监控系统硬件进行封装.基于WinCC平台,开发组态可变的软件监控系统.根据产品制造工艺和设备的变化,监控软件自动调整加工设备、控制对象和组态内容,进而完成可重组生产线软件监控系统的组态和重构,文中案例对所提方法的有效性进行验证.