并联天平设计、制造及标定

优化设计和制造出并联天平样机,设计了天平的全等臂惠斯通电桥,并依据分压原理,给出电桥的输出电压。通过专门设计的静态标定实验,标定出样机天平的实际力雅可比矩阵,与理论计算的力雅可比矩阵基本一致,分析了产生二者偏差的原因。应用单元加载和综合加载方法,标定出天平的精度和准度。研究结果表明该天平精度和准度指标高,证明了天平的设计和制造是成功的。     

肘杆式数控转塔冲床运动和动力学分析与设计优化

在通用计算机符号演算软件Mathematic5.2的环境下,对新型肘杆式数控转塔冲床运动学展开分析,并根据滑块行程设计传动系统各杆件的长度.同时对该冲床机身进行动力学分析,用Lanczos方法求出优化前后机身的前10阶固有频率以及振型.运用COSMOS有限元软件对该冲床的机身进行有限元分析与计算,研究其机身的变形和应力分布情况.根据分析结果,对机身结构进行了优化设计.     

基于砂轮均匀钝化和进让式进给精密磨削的研究

介绍了一种用砂轮端面磨削工件时，磨削点能够沿砂轮径向漂移，且砂轮在进给方向上可进让式进给磨削工件凸曲面轮廓的新工艺方法，建立了刀位计算模型，给出了算法、试验和分析。结果表明，新方法显著提高了砂轮的利用率和使用寿命，减小了工艺系统的变形，提高了制件精度，砂轮磨损后易于修整。对新方法与常用方法的加工误差进行了比较，表明新工艺更适合脆性超硬材料凸曲面轮廓的高精密磨削。     

振动给煤机粘煤问题浅析及解决方法

燃煤含水量较大时振动给煤机易发生粘煤现象。对此进行了分析，并利用通热风方法解决，以保证制粉系统经济、安全运行。     

基于惯量伪速度的机械多体系统高效率动力学建模

对于多个体组成的复杂大型多体系统,传统动力学建模方法推导过程费时费力,通过形位参数建立的二阶微分方程组冗长、繁多并且计算量大难以求解。伪速度从运动的本质出发,引入速度级独立变量代替广义坐标,拓宽了独立变量的选取范围,得到了形式简洁的可积分的一阶微分方程组。笔者通过旋量递推与惯量伪速度结合,研究了高效率的建模方法,对两类伪速度进行区分,并阐述了惯量伪速度的物理含义,并得到了伪速度建模的优点。得到的对角化一阶动力学方程形式简洁,直接面向计算机编程实现,易于设计解耦控制或非交互控制,并把建模过程应用于Puma560机器人中。     

基于李群李代数的主被动关节机器人动力学及控制

采用李群李代数符号描述了含主被动关节机器人的动力学分析和控制问题。首先用李群李代数描述了机器人的反向动力学,然后将牛顿-欧拉方法和铰接体惯量方法结合起来,给出了含主被动关节的机器人动力学解决方法。利用动力学方法得到的结果,采用计算力矩控制方法进行仿真,并与PID控制方法的仿真结果进行比较,验证了计算力矩方法的较好的性能特征。     

计及小幅晃动充液部件多体系统动力学递推建模与分析

任何复杂机械多体系统都可转化为等效的树形系统.将充液系统中液体与贮箱分为独立的子结构,通过动量定理和动量矩定理得到原系统液体-贮箱间晃动作用力的表达,利用空间算子代数理论对小幅晃动的充液系统进行动力学递推建模.采用有限元法对液体进行模态分析而获得液体小幅晃动的波高函数和速度势函数的自由晃动模态的表达.贮箱与其相邻物体之间可等效为弹簧阻尼的连接方式,在贮箱连体坐标系原点的位置上链接6自由度的液体内接虚铰,将液体晃动的运动学参数变量和动力学参数变量通过虚铰与贮箱进行传递,又保留液体晃动的最大信息量.未知贮箱运动情况下,贮箱内接虚铰相当于欠驱动关节,这种多体系统动力学递推过程中仍保留刚-液耦合机理,从而推导出基于空间算子代数理论液体小幅晃动的充液多体系统高效率动力学递推算法.     

基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究

提出一种新的基于并联机构的压电式六维加速度传感器的设计方案,即用并联机构充当传感器的弹性体结构,压电陶瓷同时充当传感器的敏感元件和并联机构的移动副,弹性球铰链代替传统的球面副.分别在质量块、外壳及地面上固结坐标系,基于多体系统理论推导两两之间位姿关系的解析表达式.运用牛顿-欧拉法建立系统的动力学方程,通过引入辅助角速度并用四元数来描述旋转矩阵和角速度矢量,将其转化成两个一阶常微分方程组的初值问题,并运用改进的欧拉算法进行求解,实现了六维加速度的完全解耦.针对四元数的违约问题,运用矩阵广义逆理论提出了一种有效的可重复运行的修正算法.利用建立的解耦模型及其算法对实例进行了求解,数据处理总时间小于采样点时间跨度,且理论计算值与ADAMS仿真数据吻合得很好;另外,通过试验进一步验证了设计方案的合理性以及数学模型的可靠性.     

4自由度双目立体视觉系统的设计

本介绍了一种4自由度双目立体视觉系统,该系统是本实验室设计的仿人双臂冗余自行走机器人的一部分,由于安装了该视觉系统,机器人的操作范围扩大,可以跟踪移动的工件,使得该机器人特别适合柔性制造系统中的装配作业和搬运作业,可以将装配和搬运一体化。同时由于该机器人具有自行走功能,可以在视觉控制下使柔性制造系统具有动态自动重组的能力。     

基于支持向量机的水资源评价方法研究

水资源丰富度是刻画水资源承载能力的核心指标,对该地区的水资源规划各项决策起关键指导作用。文章针对水资源丰富度的评价问题,引入支持向量机这一先进工具,综合资源经济和环境等多方面的因素,通过输入输出样本,自动确定出样本水资源承载能力的评价等级,提高对样本等级评价的客观可信度。并以辽西流域为例,对该流域水资源承载能力进行评价,从而为水资源可持续开发决策提供了新的依据。