大部件高精度装配机器人关键技术策略探讨

在实际落实大部件高精度装配工作期间,具有较大的工作难度,为了能够有效解决各项问题,需要全方位提升装配自动化的情况,特别是要提高大部件装配率、精度.而要完成这些情况,需要充分运用大部件高精度机器人的关键技术,明确多种技术提升各项功能,如数字化的测量技术、计算机技术等等,从而为此项工作提供硬件系统支持.     

基于大数据的列车部件智能制造系统

基于大数据技术对列车部件智能制造进行研究,首先介绍智能制造系统形成过程,包括制造业大数据特征、Hadoop分布式架构平台搭建过程;根据项目目标和要求,将智能制造系统架构确定为物物互联层、智能感知层、数据分析层、制造服务层和一个大数据中心,设计硬件拓扑结构.然后对数据采集、传输及分析等关键技术进行说明.最后基于ECRS对...     

面向异型结构件巡检的机器人点对点运动规划算法

针对异型结构件磁吸附机器人日常巡检的点到点运动的问题,为提高工作效率与安全性,将运动空间进行网格化划分,根据工程实际情况计算网格间的权重,从而建立运动网格中运动的有权无向图,将钢塔桥点到点运动问题转化为求解两点间的最优运动序列问题,最后采用改进蚁群算法求解最优化问题,测试结果表明了改进后的蚁群算法相对于传统蚁群算法在收敛速度和稳定性上具有优势,证明了方法的有效性。     

面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法

针对四足机器人在非结构化环境下的自适应稳定行走问题,提出一种面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法。采用爬行步态,基于零力矩点(Zero moment point, ZMP)稳定性判据进行在线轨迹规划。通过摆动腿的落地规划和感知策略估计未知地形的参数,实时调整各支撑腿的长度以控制机器人躯体的位置和姿态与当前地形相匹配,实现四足机器人对于未知地形高度和坡度变化的自适应。试验结果表明,四足机器人能够在满足稳定性的前提下,对未知复杂地形具有良好的适应能力,验证了该方法的有效性与可靠性。     

多冗余度柔性机器人运动规划

研究多冗余度柔性机器人运动规划问题。利用冗余度机器人的冗余特性 ,通过运动规划 ,可以使柔性机器人的运动精度提高。采用充分利用冗余特性的初始位形和自运动同时规划法 ,分别对具有一个冗余度的平面三柔性臂机器人和具有两个冗余度的平面四柔性臂机器人进行规划。通过比较 ,显示了多冗余度在改善柔性机器人性能方面的优越性     

基于多智能体的视觉反馈冗余度机器人实时运动规划

视觉反馈冗余度机器人的实时运动规划是非常复杂的。本文将基于黑板的多智能体技术用于实时运动规划，把复杂的任务分解为若干相对独立的子任务(智能体)，各智能体之间完全动态的相互协作和竞争。文中还针对视觉反馈冗余度机器人系统探讨了智能体类型和黑板的组织结构。     

多机器人协作运动规划及相关问题研究

多机器人协作运动规划是当前研究的热点之一。本文从机器人和障碍物的描述方式、碰撞检测、基本运动规划、多机器人协作运动规划等几个方面介绍了不同算法的特点，通过对不同技术进行比较和分析，指出各种算法的优点与不足。     

面向操作可靠性提升的复合工业机器人运动规划

复合工业机器人的应用能够有效提升智能制造车间生产效率。而在其运动规划问题中,基于移动平台调整的机械臂初始站姿直接决定了目标任务是否能够可靠执行。为解决以上问题,提出一种考虑机械臂初始站姿的运动规划优化方法。基于前期基础,采用旋量描述和切片表征方法分别解决了复合工业机器人运动学建模和最小避障距离建模问题,为进行轨迹优化提供了模型基础;建立了最小化耗能当量和运动时间的运动规划优化模型,通过考虑初始站姿影响设计了包括移动运动参数、冗余关节角度和机械臂运动参数在内的混合优化变量集,同时考虑运动学约束和避障约束条件保证机械臂运动平稳性和安全性;结果表明,基于规划优化的复合工业机器人具有较高的操作可靠性。     

类人机器人复杂运动的状态转换规划方法研究

提出一种针对类人机器人复杂运动的状态转换规划方法。该方法采用状态空间描述机器人的动作序列，以ZMP稳定判据对运动中的状态节点进行稳定性分析，采用多项式插值的方法实现状态之间的转换，对不满足稳定性要求的插值轨迹采取增加状态节点重新修正的方法，从而完成类人机器人的运动规划。机器人的起立过程的仿真结果表明，该方法简单可行、有效。     

面向复杂曲面的喷涂机器人喷枪路径的规划

根据试验数据给出了涂层生长速率模型,将自由曲面通过拓扑关系生成若干个平面片,在每一片上进行喷枪速率及轨迹间距的优化,基于面片交界处喷枪轨迹为PA-PA时涂层厚度均匀性较好的原则,根据面片的边界几何特征对喷枪路径进行了规划,提出了用变偏距的方法优化Z型路径模式,该方法通过选择两轨迹间的偏距极值及始末轨迹的长度来确定每相邻轨迹间的偏角来达到变偏距的目的,给出了其中参数的计算方法和优化算法。最后通过实例验证了该算法对Z型路径模式的优化具有一定的可行性。     

面向柔性装配系统的装配序列规划

根据先进制造技术发展的特点,针对柔性装配技术中装配序列的规划问题,分析当前方法的不足。提出用建立装配体的网络关系模型的方法,再根据AND/OR图规划出所有有效的装配路径,并结合人工神经网络技术加以解决。     

针对大部件位姿调整、装配的一种随动固持方法

在飞机等大部件位姿调整、装配应用中,如何保持调整后的位姿并对大部件进行可靠固持一直是个技术难题。提出一种基于低熔点合金相变原理的大部件随动固持方法,并制造了称之为随动定位器的专门固持工装。将圆筒状金属体中的低熔点合金加热熔化,将与大部件刚性连接的心轴插入到液态低熔点合金中,液态低熔点合金冷却、固化后,锁紧与圆筒状金属体刚性连接的内筒,即可在大部件位姿不发生改变的条件下实现对其可靠固持。将低熔点合金加热熔化就可以释放与大部件刚性连接的心轴,使大部件恢复到调姿状态。通过低熔点合金材料性能试验、随动定位器固持强度试验、冷缩过程横向附加作用力试验、有限元计算,证明所提方法简单、易行、可靠。     

柔性制造系统中机器装载计划研究

研究了FMS生产环境下的机器装载问题。机器装载问题涉及将工件工序及其所需刀具合理地安排到加工机器上，在满足某些约束的前提下，使给定的性能指标得到优化。描述了问题的整数规划模型，同时提出了基于遗传算法的解决方案。最后以实例检验了算法的有效性，提出的方案能适用于较大规模的机器装载问题。     

基于智能可重构装配线制造系统的产品装配序列规划研究

研究了基于智能装配单元的可重构装配线制造系统环境中的产品装配建模方法与装配序列表达机制,提出由产品层次装配模型与生产线装配工艺齿状结构描述相结合的重构装配线装配序列规划与表达方法。     

集成化机床大件工艺系统结构研究

论述了并行工程环境下,集成化机床大件工艺设计系统的体系结构及其实现策略,并且介绍了其在国家计算机集成制造系统（ＣＩＭＳ）推广应用工厂秦川机床厂计算机辅助设计／工艺规划／制造（ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ）系统中的应用情况。     

层状装配系统的自动装配规划研究

对计算机自动装配规划进行了研究,从最底层零件间的优先关系矩阵出发,研究了串联、并联子装配体的识别和检验算法、高层装配体间的优先关系收缩矩阵算法以及装配系列的自动生成算法。通过算法在汽车车身后地板装配实例中的应用,对算法的有效性和实用性进行了验证。研究的算法可自动实现层状装配系统的计算机自动规划,可广泛应用于汽车、机器人及其他各种多零件机械体的装配顺序规划。     

柔性机器人协调操作系统运动补偿规划法

提出了利用对柔性机器人关节进行运动补偿来减少协调操作系统运动误差的方法 ,并给出了两个平面 3R柔性机器人协调操作一刚性负载的数值模拟 ,仿真结果证明了该方法的有效性     

Model-Based Motion Planning for Robotic Assembly of Non-Cylindrical Parts

In high-speed part mating using robotic arms, the dynamic characteristics of the mating process have to be considered. This paper first derives the geometrical compatibility condition for the insertion motion where mating force/moment are free of overshooting. Simulation studies are then carried out where the dynamic characteristics of a robot, subjected to contact force and moment, are formulated and solved numerically. On that basis, the worst case among different types and combinations of misalignments is predicted and a varying speed insertion motion is synthesised. Experimental investigations involving square peg mating using a SCARA robot are presented. The experimental results show that with such a varying-speed motion, assembly operations can be carried out in a reduced cycle time without inducing excessive contact force and moments.     

基于软构件的柔性制造执行系统平台的研究

为解决车间生产管理软件通用性和可移植性差的弊端，基于制造执行系统理论和车间生产业务的构件化设计思想，采用通用对象请求代理结构和多代理技术，提出了适用于制造行业的车间制造执行系统平台的体系结构，各个企业可以根据自身生产特点，以柔性制造执行系统平台为基础构建特定的车间生产系统，实现快速重组车间生产业务过程的目的，以适应企业敏捷化生产的需要，增强车间生产管理软件的可扩充性，可重构件和可移植性。     

绿色制造模式下多目标柔性工艺规划问题研究

为保证生产效率的同时减少制造过程中的碳排放量,对绿色制造模式下的柔性工艺规划问题进行了研究。建立了绿色多目标柔性工艺规划问题数学模型,设计了包含机床碳排放量、冷却器碳排放量、运输工具碳排放量的最小化总碳排放量目标函数。针对建立的模型,提出了基于NSGAⅡ的求解方法,使用多维编码方法分别处理工艺规划问题的多种柔性因素,设计了基于非支配等级和拥挤距离的适应度评价方法处理多个优化目标。设计了绿色制造模式下多目标柔性工艺规划问题测试实例,并对实例进行求解,计算结果验证了该模型和求解方法的有效性。