高速重载码垛机器人刚柔耦合模型建立及动态特性分析方法

针对高速码垛机器人高速、高加速度、大负载的工作特性,提出一种考虑关节柔性的高速重载码垛机器人结构建模及动态特性分析方法。首先,建立刚柔耦合动力学模型,对高速重载码垛机器人的关节柔性进行描述; 其次,基于建立的刚柔耦合动力学模型,对机器人的重要动态特性——振动模态进行分析; 最后,设计力锤瞬态激励实验,对2种方法的有效性进行验证。实验结果表明,该结构建模方法有效地分析了高速重载码垛机器人关节柔性的影响,动态特性分析方法有效地分析了机器人的振动模态。     

一种柔性冗余度机器人的动力学优化算法

提出了一种柔性冗余度机器人的动力学优化算法 ,它采用拉格朗日乘子法 ,既根据复模态算法进行动力学优化以实现机器人末端的振动抑制 ,又可同时进行关节驱动力矩的优化。最后通过对三维四自由度柔性机器人的数值仿真 ,初步验证了这一方法的有效性和良好效果     

考虑设备预维护的柔性作业车间调度节能优化方法

随着能源成本的飙升和环境日益恶化,实现节能生产的策略越来越受到制造企业的关注.在车间实际生产调度过程中,机床设备的故障与维护会影响车间调度方案的顺利执行,进而导致出现车间加工资源冲突、能耗增大和完工时间延长等问题.为减少实际柔性作业车间加工过程中出现由于机床故障而导致加工中断的情况,提出一种考虑设备预维护的柔性作业车间...     

柔性冗余度机器人考虑抑振的力矩优化算法

利用拉格朗日乘子法对柔性冗余度机器人考虑抑振的关节力矩优化进行了研究。应用模态理论研究了柔性冗余度机器人振动控制的原理，分析了自运动对机器人振动的影响，把主动控制思想应用于柔性冗余度机器人振动的控制中，通过规划自运动构造出合适的模态控制力对机器人的振动进行主动抑制。在此基础上利用拉格朗日乘子法，提出了一种在满足抑振的同时进行机器人关节力矩优化的方法，数值仿真验证了本方法的有效性。     

基于响应面的码垛机器人承载体多目标优化

针对4自由度码垛机器人承载体结构轻量化设计的需要,在对码垛机器人腕部旋转部分结构设计和受力体末端执行器承载体动态性能分析的基础上,建立了一种将多目标优化和响应面优化相结合的优化算法,以承载体的尺寸作为设计变量,以承载体的刚度δ、强度σ、一阶频率f、质量M最轻为优化目标进行优化设计,优化的结果表明:优化后的质量的到明显减少,一阶固有频率有所提高,变形量有所减小,强度有所增大,但不影响其性能,达到轻量化的优化效果。     

考虑负载变形的柔性机器人协调操作动力学

从柔性机器人协调操作的本质特性出发，考虑负载柔性，巧妙采用中与负载的有限元模型，建立了柔性机器人协调操作系统的运动学协调约束条件，导出了其系统动力学方程，成功地给出了2台3R柔性机器人协调操作一柔性梁负载的仿真算例。讨论了在建模过程中选择主臂抓持梁和从臂抓持梁为位形基准对建模的影响。     

基于遗传算法的医药码垛机器人结构参数优化研究

针对应用在医药包装生产线上的码垛机器人的工作空间狭小和臂长冗余的问题,提出了一种结合图解法和解析法来分析求解的新方法。建立了码垛机器人的D-H正运动学理论模型,并验证了模型的正确性。在此基础上考虑实际工况,通过遗传算法工具箱对其臂长和工作空间进行了多目标参数优化,获得了符合工作要求的优化设计变量。最后通过Sim Mechanics模块对码垛机器人进行了结构建模和工作空间仿真。研究结果表明,所获得的优化设计变量满足预期的设计要求,码垛机器人的有效臂长明显缩短,工作空间显著提高且没有内腔,具有很好的工作性能,同时为码垛机器人的结构设计和参数优化提供了理论依据。     

基于动力学性能的全柔性机构优化设计

全柔性机构是一种新型机构,多应用在精密定位场合。为保证该机构具有很高的定位精度和较强的抗环境干扰能力,仅以静力学性能作为指标进行机构的优化设计是不足以满足要求的,还需要对机构的动力学性能进行优化。研究以一具体的全柔性机构为例,给出一种基于机构动力学性能的结构优化设计方法。为此首先建立了该机构的动力学理论模型,为保证结果的准确性,还进行了有限元模拟;在设计过程中,同时考虑到了机构的静态特性与动态特性。该方法可有效地完成机构的尺度综合。     

冗余度机器人运动学性能优化的研究

采用梯度投影法,对多目标函数的加权系数进行了模糊优化,从而实现了冗余度机器人多目标融合优化,最后经过仿真验证了该方法的可行性.     

高速重载码垛机器人静刚度分析

以娃哈哈公司饮料生产线上的高速重载码垛机器人为研究对象,在综合考虑自身构件变形、驱动电动机和减速机变形的基础上,对其末端静刚度进行了分析.通过把末端执行器在受到载荷时产生的变形分解为各构件的拉压变形、弯曲变形以及电动机和减速机的扭转变形,然后借助线性叠加原理建立整机末端静刚度模型.所提出的研究方法为重载串联机器人静刚度分析提供了更加完善的思路,为码垛机器人的设计提供了有力依据.     

码垛机器人手臂的有限元分析及优化

在码垛机器人手臂的设计中,使用SotidWorks及其Silnulation模块进行建模设计及有限元分析,结合码垛机器人手臂的结构及其性能要求,对分析结果进行深入剖析,并优化码垛机器人手臂结构使其更加合理,达到加快设计周期,设计手段更丰富,产品结构更合理的目的。     

深孔加工机器人主轴部件动态特性研究

以深孔加工机器人（以下简称机器人）的主轴部件为研究对象,采用有限元分析软件AN—SYS1O．0,建立主轴系统的有限元模型。通过对主轴的模态分析,得到主轴前10阶固有振型与频率,试验结果为避免在其共振频率附近工作提供了参数依据。通过对结构的动力响应分析,得到主轴在特定工况下的最大位移和动刚度,为检验结构的合理性提供了理论依据,验证了机器人主轴部件的设计完全能够满足现场的工作要求,可以正常地进行工作。     

硅片传输机器人手臂结构优化设计方法

提出一种以硅片传输机器人末端竖直方向上由手臂静变形引起的静偏移为约束、以刚性杆柔性关节系统固有频率为优化目标、以各手臂壁厚为优化参数的硅片传输机器人手臂结构优化设计方法。建立硅片传输机器人刚性杆柔性关节动力学模型,通过系统固有频率分析以及模态分析确定对轨迹精度影响较大的模态为一阶模态与二阶模态;通过分析结构参数对一阶与二阶固有频率影响的灵敏度以及权值选择小臂与末端手臂的质量作为优化参数;建立以手臂厚度为变量、以手臂结构尺寸为约束的手臂挠度模型与末端竖直方向静偏移模型,分析手臂厚度对末端竖直方向静偏移的影响规律并对末端手臂与小臂的厚度尺寸进行优化设计;对结构优化设计前后硅片传输机器人手臂的性能进行对比分析。结果表明:该方法在大幅度降低手臂质量的同时可显著提高硅片传输机器人手臂的一阶与二阶固有频率,大幅度降低了末端竖直方向上的静态偏移及内应力,大幅提高了系统竖直方向上的振动频率。     

6-SPS型并联机床基于动态特性的优化设计

为了从设计着手改善6-SPS型并联机床的动力学特性，依据所建立的该娄并联机床XNZ63的结构动力学模型，求解并分析了其动态特性。讨论了材料参数和截面参数等参数的变化对XNZ63的动态特性的影响规律，并据此对这些参数进行了优化设计。仿真实验结果表明，经过优化设计，XNZ63的动态特性得到了明显改善，为6-SPS型并联机床的优化设计提供了理论依据和方法。     

基于遗传算法的锻压机床多目标优化设计方法

提出了一种基于遗传算法的锻压机床优化设计方法,并基于该方法开发了一个以多目标参数优化系统为核心的优化设计平台。该设计平台综合运用了Pro/E的建模及分析计算能力和MATLAB的数学分析处理能力,使得在该优化平台上进行的优化设计既可以保证以精确的实体模型的分析结果为指导,又能基于遗传算法进行多参数多目标协同优化,从而提高了锻压机床的设计效率和优化效果。以某锻压机床为实例,验证了该平台的有效性和可靠性。     

柔性机器人协调操作系统的动力特性分析

进行了柔性协调操作机器人的动力特性分析,给出了协调操作柔性机器人各杆的动应力的计算方法,分析了其与机构构件动应力计算方法的不同,并对两3R柔性机器人协调操作一刚性负载系统进行数值仿真,计算了各杆始端、中点和末端的动应力以及每杆最大瞬时动应力和末端位置、转角误差,分析了所得结果。     

摩托车车架的动态特性分析及减振优化研究

车架是摩托车的关键部件,它的动态特性直接影响整车的振动。通过对摩托车车架动态特性的研究,找出其动力学上的缺陷并进行合理的结构修改,以某125型跨骑式摩托车为例,建立了车架结构的有限元模型,进行了模态分析,并研究了路面激励和发动机激励对车架动态特性的影响。通过对车架结构动态性能的评估,找到了车架结构的薄弱环节,并进行了结构修改,改善了车架结构的动态特性,减少了摩托车的振动,为摩托车结构的减振优化研究提供了可借鉴的方法。     

敏捷制造动态联盟盟员的重组优化方法

面向制造企业提出一种敏捷制造动态联盟盟员的重组优化方法，它克服了传统模糊评价方法评价趋于均匀化，易造成决策困难的缺点。