RFID标签封装设备的桁架轨迹规划

针对RFID标签封装设备贴装模块的技术要求,分析了工艺过程,研究了桁架高速高精度的运动轨迹规划与设计方法.提出了一种轨迹切换的方法,将桁架的运动归结为短行程和长行程两种点点定位过程,根据行程的不同建立了不同的系统模型,依此选取不同的运动轨迹曲线.最后进行了实验验证,结果表明在保证较小的残余振动与较小的跟随误差的前提下,优化了运动时间,提高了设备效率.     

挖掘机自动挖掘轨迹规划与动态优化控制

以挖掘机为研究对象,建立挖掘机工作装置运动学和动力学数学模型,通过五次多项式插值方法将运动轨迹离散,采用MATLAB编写离散运动轨迹程序并将其计算结果与ADAMS仿真结果进行对比,最终确定动力学模型参数;其次,建立基于动力学模型的Simulink和ADAMS联合仿真模型,在动态控制中采用PD控制方法,进行轨迹规划联合仿真并试验。结果表明：基于动力学模型的运动轨迹控制方法可以有效避免始末位置和液压缸输出力变化的突变,采用动态控制中的PD控制方法,得到的收敛趋势相较于未优化的要收敛近50%;液压缸输出力变化稳定,其误差在5%附近,提升了自动挖掘运动轨迹控制精度。     

基于空间轨迹规划与切片的GTAW填丝增材制造成形控制

增材制造是基于3D模型逐层堆积以制造产品的过程。当前复杂零件的加工制造相对较难,文中提出了路径轨迹与切片联合的方法自动控制成形。通过建立模型,并对模型进行切片处理。试验以钨极气体保护焊为热源,6轴机器人为控制端。将基底坐标变换至钨极坐标,以模型切片后生成的路径轨迹为钨极坐标运动轨迹,实现最终的堆垛成形。基于路径规划与切片联合使用和传统钨极气体保护焊填丝增材制造试验表明：采用切片与路径规划对成形有较好的控制效果。比较实体结构件与三维模型之间的差异发现：实体结构件与模型的边长尺寸精度相同,壁厚较模型大1 mm,结构件与模型长度和厚度的精度较高,总体的高度较模型的高度低5 mm。     

NMPC算法下六自由度机械臂避障轨迹规划

针对机械臂在空间避障轨迹规划的需求,提出一种基于NMPC的六自由度机械臂避障轨迹规划算法。与以往的避障算法相比,该避障算法在规避障碍物的同时可以对运动轨迹精度进行控制。首先,建立六自由度机械臂自主防撞最优控制模型。其次,为了保证系统的时效性,对复杂的六自由度机械臂系统进行线性化处理,并且通过剪切搜索的方法来寻找最优解。最后,使其在满足控制约束和轨迹约束的前提下,达到自主避障效果。通过MATLAB对该算法进行仿真验证,结果表明：该方法能够有效地规划出满足机械臂性能要求的无障碍运动轨迹,实现机械臂在动态环境下的防撞控制,有效提高机械臂的运行安全。     

基于D-H算法的棉桶更换复合机器人运动学建模与仿真分析

文章以棉桶更换复合机器人为研究对象,根据研究作业工艺需要,建立了作业平面坐标系;采用D-H算法建立复合机器人抓握棉桶运动数学模型,运用MTALAB软件获得棉桶作业空间轨迹集合;利用Robotics Toolbox工具箱建立复合机器人仿真模型,进行轨迹规划。对仿真结果分析表明,作业空间轨迹集合包含了棉桶更换作业规定的作业路径,末端运行轨迹连续平滑,各关节运动平稳,无干涉,满足棉桶搬运与更换作业要求。     

登高平台双油缸协同作业动力学仿真分析

针对多功能抢险救援车登高平台调平作业中双油缸协同控制问题,建立折叠臂及登高平台系统的动力学模型.运用ADAMS进行仿真,初步确定油缸供油顺序,得到一种分析双油缸协同作业时受力的仿真方法.运用该方法得到特定工况下油缸的正确运动状态,确定油缸的供油顺序,验证模型的调平精度.研究结果为登高平台液压系统设计提供参考.     

基于改进PID控制的电液伺服系统执行器运动轨迹仿真

电液伺服系统执行器运动轨迹跟踪容易受到外界干扰,导致控制系统不稳定。为解决此问题,设计小波神经网络PID控制系统,并对控制效果进行仿真验证。建立电液伺服阀简图模型,创建阀芯运动的动力学模型,分别推导出控制阀、液压执行器和比例溢流阀动力学方程式。采用小波神经网络对传统增量式PID控制器进行改进,利用MATLAB软件对改进后的控制系统进行仿真;对比分析改进前、改进后系统液压执行器的跟踪轨迹。结果表明：液压执行器在没有受到外界波形突然干扰情况下,2种控制方法都能较好地实现轨迹跟踪;在受到外界波形突然干扰情况下,采用增量式PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较大误差,采用小波神经网络PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较小误差。所设计的控制系统响应速度较快,能够自适应在线调整控制参数,有效地抑制外界环境对控制系统的干扰,从而提高液压执行器运动轨迹跟踪精度     

机械手轨迹规划中的BP神经网络方法及仿真

机械手轨迹规划就是控制机械手使之精确地跟踪目标轨迹。文章是在关节空间中进行轨迹规划,将路径点映射成各关节变量角度值,然后对每个关节拟合一个时间函数,此函数往往是高阶的、非线性的。而BP神经网络可以实现从输入到输出的任意非线性映射,能够通过网络学习训练达到逼近非线性函数的目的。文章先建立了一个BP神经网络模型,然后通过Matlab进行仿真,验证了BP神经网络对机械手的非线性运动轨迹的实时性控制的可行性。     

工业机器人运动学与轨迹规划仿真

为保证工业机器人在作业过程中平稳连续运行,运用Solid Works建立了六自由度工业关节型机器人三维模型,并以其为研究对象,建立其运动学模型,采用五次多项式插值算法,在ADAMS环境下对机器人各个关节进行轨迹规划仿真。仿真结果表明,五次多项式插值算法得到了各关节连续平滑的曲线,有效解决了加速度不连续的问题,为进一步进行轨迹规划控制提供了重要参考。     

UR10机器人的运动学分析与轨迹规划

为了让机器人在作业过程中运动轨迹具有连续、平滑的特性,对6自由度机械臂进行了运动学分析和轨迹规划。以6自由度的UR10机器人为研究对象,以刚体运动的齐次变换理论为基础,应用改进的D-H法对UR10机器人进行了运动学建模,基于几何与代数法对机器人进行了正、逆运动学分析,得到笛卡尔空间中末端执行器的位姿与关节空间中机器人关节角度之间的映射关系,并通过实例验证了公式推导的准确性。最后,基于MATLAB机器人工具箱,应用梯形的速度混合曲线对UR10机器人进行轨迹规划的仿真实验。试验结果表明:基于梯形的速度混合曲线得到的轨迹规划,实现了机器人的运动轨迹的连续和平滑。     

悬臂式掘进机截割轨迹控制联合仿真研究

为提高掘进机截割头轨迹跟踪控制精度及实现巷道断面自动截割成形，应用ADAMS和AMESim建立掘进机截割部机液联合仿真模型，进行悬臂水平和垂直摆动的运动学分析及逆运动学求解，提出根据截割头在机身坐标系中的坐标，经运动学逆解生成回转与升降液压缸的目标位移，再经回转与升降两个电液比例闭环控制系统实现对截割头运动轨迹控制的新方法。以矩形断面为例，提出了类S形截割路径规划，进行了截割头运动轨迹的跟踪控制仿真和给定断面参数的自动截割控制仿真。仿真结果表明：截割头轨迹跟踪控制仿真最大误差为3.52 mm,具有较高的控制精度。     

基于RobotStudio的机器人分拣工作站仿真设计

以工业机器人分拣工作站为研究对象,针对其轨迹规划和自动化生产协调难度大的问题,提出ABB机器人仿真软件RobotStudio应用于工业机器人自动分拣工作站中。进行三维实体建模并构建布局,运用ABB的Virtual Controller技术,导入到RobotStudio,搭建了自动分拣工作站的三维实体模型及整体布局。对手爪气缸Smart组件进行了子组件的添加及属性设置,创建了机器人I/O信号及连接方式,通过时间管理器仿真气缸的不同姿态动作,设定了机器人和手爪气缸之间的工作站逻辑关系,完成了机器人工作站的离线编程和仿真。为机器人分拣工作站的设计与制造提供了技术参考和可行性依据,可降低生产线设计及调试成本,并可用于指导现场生产。     

含多级液压缸的大型液压举升系统时间最优轨迹规划

采用分段线性控制方法控制含多级液压缸的大型液压举升系统时,由于加速度不连续,易在举升过程中产生较大冲击。为消除举升过程中多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击,提出了采用分级规划的策略。对每一级进行轨迹规划时,为保证举升过程的平稳性,采用B样条函数对举升负载的轨迹进行规划。在综合考虑工程实际中的液压系统压力、流量及负载横向过载约束的基础上,建立了举升系统的时间最优轨迹规划模型。针对解析法计算多级液压缸的最大速度和驱动力困难等问题,通过引入罚函数,提出一种改进的粒子群优化算法求解时间最优轨迹规划模型。含二级液压缸的某大型液压举升系统的仿真结果表明,提出的分级规划策略和时间最优轨迹规划方法是有效的。     

起落架疲劳试验电动式伺服加载技术研究及应用

在起落架疲劳试验中,为了模拟起落架在起飞、巡航和着陆过程中的真实状态,起落架缓冲器在不同阶段有不同的压缩行程。某工程起落架疲劳试验一个典型起落中,起落架缓冲器压缩行程需要调整3次,1倍寿命疲劳试验则高达45 000次。另外压缩行程的调整也导致起落架加载力线的偏转。为了确保试验高效、连续运行及载荷准确施加,提出起落架疲劳试验缓冲支柱行程自动调节及载荷同步随动施加技术,通过缓冲器压缩量自动调节技术实现了支柱行程自动调节,通过基于电动缸系统的随动加载技术实现了载荷随动施加,试验过程中缓冲器支柱行程自动调节与载荷随动施加时时对应,并通过试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。此方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。     

液压可调分度数输出机构设计

设计一种可输出多种分度数的机构,以可调行程液压缸作为动力执行元件,齿轮齿条起中间传递作用,单向离合器作为单向转动部件,最终实现多种分度数输出的间歇运动要求。液压缸的行程利用机械限位方式调整。该机构定位装置同样采用液压夹紧定位方式,保证了该机构在间歇期间定位准确,同时方便实现自动控制。     

移运油管机械手设计及其轨迹规划

国内油田修井作业存在人工辅助管柱的起、下操作的危险性以及人工效率低下的问题。研制一种修井作业移运油管机械手,并提出一种新型末端夹持器机构模型,以解决机械手抓取油管的难题。根据D-H参数法创建机械手运动学模型,对机械手进行正逆运动学分析;结合移运油管的工况需求,确定移运过程的轨迹以及经过的目标关键点;使用MATLAB和五次多项式插值法,根据目标关键点进行轨迹仿真,验证机械手轨迹规划的合理性,为机械手的运动控制和轨迹优化提供参考。     

用于装箱生产线的机器人运动轨迹规划

在保证稳定性不变的情况下,对自动装箱生产线上并联机器人的作业效率进行优化;建立6个关键点,用于研究轨迹空间规划效率问题;基于Delta3并联机器人,提出以执行时间最优为目标的轨迹规划方法。通过粒子群算法进行优化,得到最优时间,并结合实验进行验证。实验结果表明：优化后一个运动周期需要的时间减少了0.104 s,曲线效率更高;随着时间的增加,冲击程度呈非线性减小;优化后的方法能够有效提高装箱效率。该方法可以用于其他机器人的轨迹规划研究,为其提供理论参考依据。     

六自由度地震模拟试验台运动轨迹规划

本文以六自由度地震模拟试验台为研究对象,构建了位姿反解模型。提出了一种六自由度地震模拟试验台运动轨迹规划方法,通过位姿反解模型推导出了六自由度地震模拟试验台与手动六自由度平台之间关节空间和工作空间的相似关系。利用相似性关系获得六自由度地震模拟试验台驱动缸的运动方程,实现对手动六自由度平台的运动过程再现。建立了六自由度地震模拟试验台与手动六自由度平台仿真模型,仿真实验结果验证了相似结构六自由度平台之间驱动缸和上平台的运动特性曲线关系。为六自由度地震模拟试验台的控制系统的设计提供参考。     

触点自动铆接工艺及多工位级进模设计

通过采用可编程控制器 (PLC)控制 ,推动气缸实现多工位级进模内触点自动送进机构与自动冲床的行程协调。叙述了在可编程控制器控制下 ,在多工位级进模内将导电触点自动压铆在动簧片 (带料 )上的连续工作过程 ,介绍了排样方案和模具结构。