注塑机械手的动态多目标优化

为了满足在保证注塑机械手初始动态刚度的条件下达到整机轻量化的要求,提出基于整机质量、一阶最大变形量和一阶固有频率为目标函数的整机多目标优化设计方法。运用ANSYS软件对参数化模型进行模态分析。使用中心复合设计的试验方法选取合适的结构有限元分析样本点,对样本点处的整机动态特性进行计算和分析,建立反映结构设计输入与响应输出关系的二次多项式响应面模型。建立注塑机械手的多目标优化数学模型,比较分别使用多目标遗传算法、筛选算法、非线性二次规划算法获取的Pareto解集得到最优解。对基于加权平均法的灵敏度分析得到的各设计变量灵敏度值平均数进行排序,可以帮助设计人员淘汰部分设计变量,从而提高优化效率。最后,在保证注塑机械手整机动态性能不降的前提下,整机质量减轻了11.27%。结果表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。     

基于瀑布机制的重载机械手自组织精密模式

针对机械手运动中的关节误差对重载机械手精度的影响,受生物瀑布机制自动修复特点的启发,提出基于瀑布机制的重载机械手自组织精密模式。研究了机械手关节的惯性矩阵,分析了关节惯性矩阵对末端精度的影响;结合瀑布机制的工作原理,求解了重载机械手精密运动的自组织模式;从机械手关节惯性力出发,推导出关节误差对机械手关节力矩的数学模型,并对其进行仿真分析。结果表明,瀑布机制的自组织模式可减小关节误差对机械手关节精度的影响。     

精密机床主轴部件多目标模糊优化

本文给出了精密机床液体静压支承主轴部件多目标模糊优化方法。考虑了实际机床主轴部件设计的多种要求。多个目标。鉴于这些目标和要求之间的相互矛盾关系及其间相互平衡的不确定性,将主轴部件优化模型的目标函数及部分约束模糊化,在IBM-PC机上编制了FORTRAN语言程序系统MSFOP。以MBS1332高速外圆磨床为例进行了多目标模糊优化设计计算,得到了较为满意的结果。     

精密机床半主动隔振系统多目标优化

针对精密机床半主动隔振系统最优化问题,建立2自由度机床力学模型;以导轨2点加速度均值最小为优化目标函数,并考虑多种约束条件,编制了具有基因库和E算子的遗传算法软件包GaE对机床隔振系统主动元件和被动元件参数进行优化.优化结果表明,用遗传算法求解2自由度机床隔振系统最优化问题是高效的,同时也是全局收敛的.     

基于多目标优化的空间直线度误差评定

根据最小区域定义及数学规划理论,建立了空间直线度评定的非线性规划模型,指出了这模型实质上是多目标优化的问题并将该优化问题转化成单目标优化问题。由于该非线性规划模型还是凸的、二次的,因此提出了用逐次二次规划的解法（SQP法）来实施。SQP法在评定过程中保留了模型中的非线性信息,对初始参数的要求低,且稳定、可靠、效率高。几个算例的结果均满足凸规划全局最优判别准则,这就有力的验证了上述结论。     

码垛机械手末端执行器挡板静态分析及优化

本文通过SolidWorks建立码垛机械手末端执行器三维模型,并直接应用SolidWorks Simulation分析模块对码垛机械手末端执行器挡板进行有限元静态分析计算,并进行了优化和校核.结果表明优化后的结构满足要求,减轻了机械手末端执行器的重量,也验证了SolidWorks Simulation插件进行机械构件有限元分析正确性,对相关工程技术人员具有一定参考价值,并提供了一种实用的分析计算优化方法.     

多连杆柔性机械手末端位置的非线性预测控制

讨论了多连杆柔性机械手末端位置的控制问题。给出了一种非线性预测与刚性运动ＰＤ 反馈相结合的混合控制器,该方法可避免逆动力学反馈控制遇到的零动力学不稳定问题,稳定性分析表明,单纯非线性预测控制和ＰＤ 控制都不易保证闭环系统的稳定性,而两种方法的混合控制可保证闭环系统的稳定性。通过一个双连杆柔性机械手的仿真表明,本文提出的控制方法可实现多连杆柔性机械手末端轨迹的准确跟踪,并能消除柔性机械手的弹性震动。     

遗传算法在仿生机械手指多目标尺寸优化中的应用

为使仿生机械手指在达到约束条件的情况下满足设计的尺寸范围,让仿生机械手实现稳定、精确的抓取目标物体。首先,通过力平衡、力矩平衡原理建立仿生机械手指关节的接触力模型;然后,根据抓取要求建立目标函数进而构建合理的的适应度函数;在此基础上,结合约束条件,利用遗传算法得到优化后的仿生机械手指的尺寸参数;最后通过MATLAB软件对仿生机械手指仿真。仿真结果表明优化后的仿生机械手的抓取效果比优化前的抓取效果显著     

高速精密数控车床床鞍结构参数多目标优化

为了实现机床关键部件的多目标优化设计,以一种高速精密数控车床的床鞍为研究对象,采用灵敏度分析和试验分析方法,研究床鞍结构参数对床鞍动态特性的影响规律;以床鞍的前两阶固有频率和质量为优化目标,以导轨悬伸长度、导轨跨距和滑块间距为设计变量,建立多目标优化方程;运用粒子群算法和模糊综合评判法得到最优解。优化后,床鞍的一阶固有频率提高33%,二阶固有频率提高4.13%,床鞍质量减轻7.76%。优化结果表明所提优化方法是可行的,为床鞍的优化设计提供了理论依据。     

精密插片机械手关键技术

在精密插片机中,精密插片机械手的成功开发和应用,取得了良好的效果,也在插片机领域的插装技术有所突破,同时为类似插片机的发展与进步起到推动作用.     

收运车机械手执行机构多目标优化设计

收运车机械手执行机构的关键点轨迹偏差、运动平稳性是影响收运车上料过程中垃圾漂、撒、遗的关键因素。为提高关键点轨迹精度及运动平稳性,建立了收运车机械手执行机构优化设计数学模型。以各杆长及短连架杆初始角度等参数为设计变量,以关键点轨迹偏差、输出角速度标准差为优化目标,根据收运车机械手执行机构参数的约束条件,建立机构的关键点轨迹与运动平稳性优化数学模型。采用基于内点算法的优化方法进行求解,最后利用仿真试验对优化结果进行验证。结果表明,优化后收运车机械手执行机构的运动性能得到较大改善。     

高速重载齿轮传动的多目标优化设计

讨论了重载齿轮设计中的各种影响因素;分析了斜齿轮和人字齿轮的优缺点,在此基础上将重载齿轮确定为弧齿线圆柱齿轮,并对其建立了以重合度最大、体积和相对滑动率最小为目标的多目标优化数学模型;给出了重载齿轮传动优化设计约束条件,运用多目标优化的乘除法获得了最优解.采用MATLAB软件实现了实例的优化设计目的,提高了机械设计效率和精度.     

基于多目标遗传算法的重载列车辅助驾驶规划曲线优化研究

本文利用多目标遗传算法对30吨轴重重载列车的辅助驾驶规划曲线进行实时优化,以达到安全、准点及节能运行控制的要求。基于专家知识库,对采用多目标遗传算法得出辅助驾驶规划曲线进行再优化,并增加推荐牵引/制动工况信息。仿真结果表明,优化后的辅助驾驶规划曲线能为司机提供合理高效的操作参考,实现在安全和准点的条件下降低能耗。     

高速重载齿轮传动的多目标优化设计

讨论了重载齿轮设计中的各种影响因素；分析了斜齿轮和人字齿轮的优缺点，在此基础上将重载齿轮确定为弧齿线圆柱齿轮，并对其建立了以重合度最大、体积和相对滑动率最小为目标的多目标优化数学模型；给出了重载齿轮传动优化设计约束条件，运用多目标优化的乘除法获得了最优解。采用MATLAB软件实现了实例的优化设计目的，提高了机械设计效率和精度。     

基于QPSO的重载齿轮多目标优化设计

粒子群优化算法(PSO)是一种基于群智能的优化方法,量子粒子群优化算法(QPSO)是基于PSO进行改进的算法,规则简单、收敛速度快、易于编程实现。对于多目标、多约束条件的重载齿轮的优化设计,本文提出了一种基于QPSO优化求解的设计方法;实践表明能够快速、有效求得优化解,是求解重载齿轮优化设计问题的一个较好方案。     

柔性机械手末端夹具设计研究

以提高机器人的泛用性,提高其适应多种不同任务的能力,开发用于在不确定工件的形状、尺寸的情况下进行夹取的柔性夹具.介绍了柔性夹具设计的常规策略,提出了使用橡胶材料的柔性夹具来控制夹取力的方法,并探讨了用有限元软件ABAQUS在设计该类夹具中的应用.     

高速重载齿轮传动多目标优化设计研究

针对高速重载工况,以齿轮传动的动载系数和齿面接触应力为优化设计目标函数,齿轮基本参数为设计变量,建立了圆柱齿轮传动的多目标优化设计数学模型,分析了设计变量对齿轮传动接触强度和弯曲强度的影响,采用线性加权法求解了齿轮传动的多目标优化问题.结果表明,以动载系数和齿面接触应力为目标函数的多目标优化设计与以最小体积为目标函数的单目标优化设计相比,优化后的动载系数和齿面接触应力更小,达到了减小系统振动和噪声,提高齿轮传动的承载能力的目的,为高速重载齿轮传动设计奠定了基础.     

平面多自由度机械手定位误差的反演校正量计算

针对平面多自由度机械手的定位误差反馈控制问题给出了反馈控制参数满足的欠定线性代数方程组,并利用优化方法得到了问题最优控制参数调整的大小,并通过一个算例说明了方法的可行性,文中结论对于机器人的定位误差反馈控制参数的确定具有一定的参考价值。     

多差速驱动重载AGV运动轨迹优化

针对生产物流领域对重型装备转运的特殊需求,研制了 一款多差速驱动重载AGV(Automated Guided Vehicle)产品,结合其结构特性提出了优化运行效率的轨迹算法.首先对多差速重载AGV的机械结构进行介绍,并对其进行运动学建模;其次通过典型的四种运动模式的分析,说明多差速驱动机构的灵活性;然后在换向规划轨迹...