五自由度冗余机械臂运动学分析

为了完成对核聚变试验装置的日常维护工作,通过遥操作机械臂对核聚变实验堆装置进行包层维护是核聚变实验遥操作维护系统的重要任务之一。包层遥操作维护机械臂工作空间狭小,需对机械臂进行特殊设计。设计五自由度冗余机械臂方案,并进行动力学分析和Matlab仿真分析。     

我国公路养护机械市场需求热点

我国小型公路养护设备品种繁多，但大型的、性能优良的关键性养护设备仍主要依赖进口，诸如铣刨机、路面修补机、稀浆封层机、冷（热）再生设备及一机多能（具有清扫、除雪、挖掘、破碎、压实等功能）的国产养护机械发展十分薄弱甚至处于空白。养护机械的发展取决于养护工程的需求，养护工程包括主动预防性养护及道路病害的维修，所以养护机械应该包括多用途的日常养护用机械设备及大面积维修改造的机械设备。总的设备配置原则应遵循大中小结合，专用与多功能机械结合，经济、适用、高效的宗旨。一般来说，评价养护机械的优劣可考虑：是否功…     

基于光学运动捕捉的机械臂控制运用研究

针对当前光学运动捕捉技术,探索基于光学运动捕捉的机械臂设计和控制的可行性。通过对OptiTrack运动捕捉系统、机器人操作系统（Robot Operating System,ROS）和机械臂操作实现原理的探讨,验证了基于光学运动捕捉的机械臂设计的可行性,并运用D-H参数法为机械臂进行运动建模,从理论上验证了基于光学运动捕捉的机械臂设计和实际运用的可行性。     

智能供暖除杂装置设计和实物搭建

目前我国北方地区冬季取暖方式大多数为集中供暖,为解决集中供暖过程中产生的一系列问题,设计出了一个智能供暖除杂装置.本装置可在集中供暖过程中实现智能化除沙除杂,对热水管道的压力、温度以及流量进行实时检测;根据监测到的压力和流量参数,能够对过滤器是否堵塞进行智能化判断;当过滤器堵塞时,能够自动清洗,当过滤器老化时进行报警提...     

浅析公路养护机械管理现状及对策

随着国家发展战略地实施,我国公路建设步伐逐步加快,公路交通在社会经济中的地位越来越高,因此对公路建设的要求也越来越高,尤其是在公路养护当中。不仅需要专业的机械团队、高科技的公路养护机械和高素质的公路养护管理人员,还需要建立一个具有科学性、合理性的机械管理监督机制。现就公路养护机械管理的现状进行简单的分析,针对公路养护机械管理中存在的配置不合理,机械利用率低等问题提出相应的对策。     

浅析筑路机械在公路养护中的科学管理

随着我国社会经济建设进程的深入,大量国省干线公路建成并投入运行的同时,也面临着更高要求的养护工作。筑路机械设备作为基本的公路养护工具,其管理工作的效率与公路养护的施工成本及质量有着非常紧密的联系。本文首先介绍筑路机械管理工作的基本内容,其次通过分析我国目前筑路机械管理存在的问题,提出加强筑路机械科学管理的有效措施。     

用于线绳传动机械臂的模块化驱动装置设计

设计了一种新型线绳传动机械臂驱动装置,具有结构紧凑、适应性好、通用性强的特点。为了增加机械臂的工作可达空间和灵活程度,驱动部件全部放置于底座上的驱动装置内,使得机械臂能广泛应用在狭小、非结构化的封闭空间。文中首先介绍了现有一些线绳驱动系统的特点及不足。为解决这些不足,第二部分提出了一种新型的线绳传动机械臂驱动装置的整体结构。在此基础上,详细介绍驱动装置各个部件的结构、功能及其特点。最后总结所设计的驱动装置优势并展望后续可开展的工作。     

喷涂机器人机械臂运动轨迹优化

喷涂机器人机械臂是工业自动化的重要部分,需对其的运动轨迹进行优化。为了使机械臂更好地融入到自动化生产中,首先建立了机械臂的三维模型。基于Bezier建立了机械臂运动轨迹的曲线模型,并求解出了曲线表达式;同时使用三角Bezier得到机械臂运动轨迹的曲线模型,并将求解结果与Bezier曲线计算结果相比较,得到两种优化方法的差异性。研究表明：采用三角Bezier曲线进行机械臂的运动轨迹规划,可以使关节的角加速度和角加加速度都连续,有效地防止它在工作过程中发生振动和冲击。     

一种缝纫双机械臂的建模与工作空间分析

针对方向盘产能受制于皮套缝纫的问题,设计一种双机械臂自动化系统。运用D-H运动学建模方法,分析建立机械臂各关节坐标系并确定其参数,建立机械臂的运动学模型,推导末端执行的位姿,并通过Matlab软件的机器人工具箱进行仿真,对比计算结果以验证模型的准确性。为确定双机械臂的协作空间,采用蒙特卡洛法,利用Matlab软件的均匀分布函数,求解机械臂的工作空间,绘制工作空间的三维点图,从而为后续机械臂的轨迹规划和运动控制提供依据。     

基于MDH法的并联式机械臂末端位置误差分析建模

主要针对并联式机械臂中的典型构件——平行四边形机构进行研究,分析各连杆长度变化对机械臂末端位置造成的影响,并推导位姿计算公式。以某型二自由度机械臂为研究对象,利用Modified D-H法对其进行正运动学解算,建立了考虑平行四边形机构误差的末端位姿预测模型。随后在Matlab中利用蒙特卡洛法进行相关误差分布仿真实验,得到不同公差精度下并联式机械臂末端位置误差的分布特点,并通过样机试验验证了该预测模型的准确性。研究表明,应用该方法得到的并联式机械臂关节角数值更准确,提高了末端位置建模的精度。     

重载遥操作机械臂关键关节减速器设计

通过遥操作机械臂对核聚变实验堆装置进行内部维护是核聚变实验遥操作维护系统的重要任务之一。由于在遥操作维护中机械臂的关键关节将承担超大负载,且要求其中间预留电缆走线通道等特殊结构要求,需要对关键关节的主减速器进行特殊设计。以2K-H NN型多行星齿轮机构作为模型,分析了需要考虑的机构约束条件和设计条件,通过编程筛选获得满足条件的齿数组合,校核计算危险齿轮强度和传动效率,得到了一种承载能力高、结构紧凑的重载遥操作机械臂关节减速器的设计方案。     

空间机械臂模拟系统的设计与实现

针对某科技馆的一个科普展品,设计了一种空间机械臂模拟系统。首先对空间机械臂各部分的结构和传动机构进行了设计,利用D—H坐标法建立了机械臂的运动学模型,并进行了其运动学正、反解的求解。然后,构建了空间机械臂的伺服控制系统,开发了上位工控机和底层运动控制器的控制软件。最后,使用Quest3D虚拟现实软件制作了VR机械臂。机械臂模拟系统的工作情况表明,该系统可以满足科普展品的要求。     

浅谈公路养护机械设备管理与维修

养护机械设备的运转状态是否良好,直接决定着公路养护工作质量的高低与公路本身的通畅性与安全性,所以做好对养护机械设备的管理与维修就显得至关重要。本文基于作者自身的实际工作经验,主要对如何做好公路养护机械设备的管理与维修工作提出了部分探讨性建议,以期进一步保障公路养护工作质量,提高公路本身的通畅性与安全性,促进社会经济文化发展。     

锚杆钻车串并联冗余机械臂的运动学研究

锚杆钻车机械臂的自动定位打孔可进一步提高巷道支护工艺的自动化作业程度。本文针对某锚杆钻车的串并联混合8自由度冗余机械臂的逆运动学问题展开研究。该机械臂有两大特点,一是串并联混合机构,臂在整体上为串联开链机构,但其大臂存在一个四边形的并联结构;二是冗余自由度,导致逆运动学存在无穷解。针对前者,为便于使用D-H法建立运动学模型,推导了并联结构的运动表达式,将其用一个等效的串联结构来替代。针对后者,详细分析了机械臂的结构与实际工况,设置了逆解的3个条件：1)为保证推进器获得最大打孔行程,设置定位油缸为最大伸长量;2)根据不同类型锚杆孔设定大臂四边形形状,可实现姿态补偿;3)优先使用中臂进行位置补偿,以尽量减少大臂的运动。在以上约束下提出基于位姿分离的逆运动学求解方案,得到的逆解结果充分利用了机械臂的设计特点,且兼顾人工操作过程的直观、方便性。为验证算法,针对一个矩形巷道断面的锚杆孔设计,通过计算机进行了逆解计算,计算精度与速度均有满意的结果;将算法部署到PLC上,在模拟巷道自动打孔试验,结果满足工程要求。     

浅谈公路养护机械设备管理与维修

养护机械设备的运转状态是否良好,直接决定着公路养护工作质量的高低与公路本身的通畅性与安全性,所以做好对养护机械设备的管理与维修就显得至关重要。本文基于作者自身的实际工作经验,主要对如何做好公路养护机械设备的管理与维修工作提出了部分探讨性建议,以期进一步保障公路养护工作质量,提高公路本身的通畅性与安全性,促进社会经济文化发展。     

发展中的公路养护机械设备

公路养护机械设备是现代公路养护作业的根本手段,只有实现高水平的养护机械化,方能保证公路养护作业的高质量和高效益。目前,在工业发达国家公路养护机械设备已日趋完善,品牌规格齐全,技术水平很高。现择要简介以资参考。 1.沥青路面再生机械与设备 沥青混合料是公路建设和养护作业中最主要的消耗材科之一,对废旧混合料的再生利用不仅能大大节约成本,     

带双目视觉的SCARA机械臂运动学分析及轨迹规划

为了解决SCARA机械臂因目标位姿变化而引起抓取任务失败问题,给出了一种基于机器视觉目标检测与定位的机械臂控制方法。通过双目相机成像模型实现坐标系之间的转换,利用计算机视觉识别及三维匹配方法,达到对目标物体定位的目的,从而确定机械臂末端执行器的期望位置。结合使用D-H参数法建立机械臂的运动学模型,通过运动学方程的逆解,得到末端执行器到达期望位置时机械臂各驱动关节的变量参数,然后对其进行轨迹规划仿真,得到了连续且平滑的各关节位移、速度、加速度变化规律曲线,同时使用SCARA机械臂进行装配实验。实验结果表明该系统能够准确、稳定地把物体放到目标位置,完成装配任务,从而为开发机械臂运动控制系统提供重要的参考。     

四节臂轮式挖掘机工作装置运动学分析与优化设计

应用D-H法对针对市场上四节臂轮式挖掘机工作装置进行运动学分析,包括连杆坐标系的建立、位姿变换矩阵的计算和运动学方程的建立;以对比现有设计数据的挖掘角度和力臂增量之和为优化目标,结合市场某型号挖掘机工作装置的基本参数,在不改变主要构件长度的前提下针对液压缸铰点位置进行优化设计;在MATLAB平台下通过输入优化变量实现挖掘包络图的自动绘制,并对比优化前后包络图。在不影响挖掘力的前提下,优化后的挖掘范围增加率相对于力臂减小率提高了约3倍,且铲斗挖掘力也有部分提升,优化效果较为显著。     

多节连续体机械臂的预紧机构装置设计

针对柔索驱动机械臂容易发生绳索松弛从而影响动作准确性和有效载荷能力的问题,设计了一种新型的连续体机械臂混合式预紧机构,并提出了对应的预紧力控制策略.首先,研究了多节柔索驱动超冗余连续机械臂的3个主要组成部分——连续体部件、预紧部件和致动部件,并给出了采用线性电位器的混合式预紧机构具体硬件设计;其次,根据电机和绳索分布,...     

预防性公路养护技术在公路养护中的应用

公路的等级不同,其承载指标也有所差异,预防性养护技术可在保证公路原有结构的基础上快速修复损坏部位,养护效率高,能有效减缓公路的损坏趋势,降低公路的破损率。但在应用过程中,要明确其在公路中的应用条件,充分掌握预防性养护技术的应用方式。