具有翻滚模式的可变形四足机器人结构设计与分析

为了适应崎岖与平坦共存的非结构环境,提出了一种具有翻滚运动模式的可变形四足机器人。对可变形四足机器人进行了结构设计,并采用几何法得到了其结构参数,进而对其进行了静平衡配重,使得圆形滚动体的质心与形心重合。滚动体的直线翻滚模型可以简化为由弓形杆件组成的平面开链连杆机构。当杆系展开为非圆形滚动体时,由杆系质心离开平衡点而产生的重力矩驱动滚动体。利用D-H法推导了非圆滚动体在一个准静态滚动周期中的质心表达式。将圆形滚动体的结构参数代入表达式从而得到其在准静态滚动过程中质心偏置的变化情况,验证了结构设计和静平衡配重的合理性。     

纤维束与异形筘内合成气流的相互耦合作用

为提高喷气织机辅助喷嘴的引纬效率,设计了3类多孔阵列式辅助喷嘴,揭示了多孔形状与阵列方式对合成气流速度分布和弹性纤维束运动位移的影响规律。建立了纤维束-气流耦合的动力学模型,基于任意拉格朗日-欧拉法数值模拟了三维瞬态流场分布及纤维束运动位移,并采用高速摄像机拍摄纤维束运动位移,验证了数值模拟结果的正确性。通过数值模拟得到了异形筘道内合成气流速度分布、速度梯度及纤维束头端运动位移。结果表明：异形筘道内合成气流速度梯度变化与纤维束头端位移具有相关性,合成气流速度梯度越小,纤维束运动位移也越小;三圆孔中心阵列辅助喷嘴形成的合成气流速度梯度最小,纤维束运动位移最小,适合用于弹力较大织物的引纬。     

基于ABAQUS的桁架机器人模态分析

为了确保桁架机器人在设计阶段满足模态性能要求,在设计前期需要对桁架机器人进行模态分析研究。本文首先根据物流工厂中的实际需求,确定桁架机器人的整体结构,并建立三维模型;然后基于ABAQUS有限元仿真平台提取桁架机器人的前十阶固有频率以及振型;最后通过模态试验方法对桁架机器人的实体缩小模型进行分析。结果表明：模态试验结果中存在四种振型与ABAQUS分析结果中的四种振型吻合程度较高,验证了仿真实验的可靠性。所做分析为避免发生共振及后续改进等研究提供理论支持。     

基于机器视觉的汽车零件涂装缺陷检测方法

设计了一种基于机器视觉的涂装缺陷检测系统来检测汽车零件表面的孔洞边缘缺陷,并在Halcon软件中实现了相关检测算法.首先搭建了检测平台获取图像信息,运用迭代加权拟合的方法实现了对孔洞感兴趣区域(ROI)的定位与提取,从而缩短检测时间;再使用一种带阻滤波器对图像进行预处理,减少了表面反光;最后运用阈值分割等方法对涂装缺陷特征进行识别和提取.该法能快速、准确地识别提取涂装缺陷特征,平均单次识别时间为320 ms,识别准确率为97％,满足工业涂装缺陷检测的要求.     

织机六连杆打纬机构的优化设计与仿真

介绍了六连杆打纬机构的构成及工艺要求,建立了含有8个独立变量的数学模型.并利用Matlab工具箱建立优化模型并求解.最后利用优化后的结果在ADAMS软件中构建六连杆打纬机构的虚拟样机模型,通过仿真得到期望的运动特性.     

基于人机协作的塑封针织布卷套袋系统开发

塑封针织布卷在长途运输过程中容易破损，有必要对其进行二次套袋。针对人工套袋方式用工数量多、劳动强度大等问题，提出一种人机协作方式的塑封布卷套袋系统。合理配置人和机器分别承担的操作职能，拟定人机协作套袋的工作流程并进行整体结构设计。分别对布卷框翻转装置、布卷输送装置、编织袋定长切割装置、自动套袋装置以及布卷框输送装置等5个子结构进行功能设计。最后制作工程样机并进行功能测试，结果表明，人机协作方式的工作耗时略大于人工方式；同时，该方式能有效减少用工数量、降低劳动强度，具有良好的社会效益与经济效益。     

采用Gabor滤波簇和等距映射算法的织物疵点检测方法

为提高织物疵点检测率,将Gabbor滤波法与等距映射方法进行融合,克服疵点检测过程中存在的问题。首先用由3个尺度和5个方向组成的15个Gabor滤波器簇对织物疵点图像进行滤波,减少疵点图像光照不均和对比度低的影响;然后将滤波图像划分成面积相等且互不重合的邻域,并从邻域中提取高维特征向量。采用等距映射方法对高维特征向量进行降维,剔除高维特征中冗余信息,强化分类器拟合能力;再用低维嵌入模型提取新增样本低维特征向量,用于概率神经网络分类器分类,检测是否存在疵点;最后用2种不同纹理的织物进行检测实验。结果表明,本文方法能有效提高疵点的检测精度。     

ECRS和SLP在服装单件流工序排序中的应用

针对中小型服装企业在实施单件流过程中不能有效解决生产线工序排序的问题,提出一种基于ECRS原则和SLP法的工序排序方法。首先利用ECRS原则对制约流水线生产能力的瓶颈工位和能力过剩工位进行分析与改进,其次采用SLP法在顺序因素和聚类因素的基础上划分出非物流关系程度等级,然后通过绘制物流相关表建立各工位与生产线之间的量化关联关系,并提出生产线工序排序方案,进行工序的平衡分配和工位的合理编排,最后采用Flexsim系统仿真验证该方案的可行性。通过实例验证表明,该方案在由捆包流向单件流转化过程中,可有效缩短物流距离,提高生产效率,且简单易行。     

5-DOF机械手运动学与轨迹规划分析

针对所设计的5-DOF机械手,使用D-H参数法建立正运动学模型,并利用反变换法结合几何法得到了逆运动学的封闭解表达式。通过求解目标轨迹上路径点的逆解,利用MATLAB软件进行了逆运动学仿真,分别对两组逆解进行轨迹规划,得到相同的末端轨迹,验证了关节角逆运动学方程关系及其正确性。在此基础上,对符合关节转角范围的一组逆解进行多项式拟合,并采取分段拟合的方法,降低多项式次数并减小了误差,得到关节变量关于时间t的显示解析式,拟合结果精确,便于实现对输入舵机的实时控制。最后,利用机构测量仿真,证明了拟合解析式的准确性。     

含有关节型腿的四足机器人跳跃步态研究

建立了具有非线性刚度的关节型腿的质量-弹簧倒立摆模型,根据拉格朗日方程建立该倒立摆的运动方程,给出了倒立摆在跳跃运动周期中各运动相的转换条件,通过数值计算证明了倒立摆能够实现稳定的跳跃运动;建立了四足机器人跳跃步态的分析模型,通过数值方法构建了跳跃步态的庞加莱映射,通过牛顿迭代法寻找不动点,数值计算证明了四足机器人以某不动点为初始条件能够实现稳定的跳跃步态.