超声电机用开槽碟簧的计算与设计方法

针对小型号超声电机定转子预压力加载需要,提出了基于圆锥壳体理论的开槽碟簧设计计算理论,并进行了试验验证。首先,从圆锥壳体理论出发,建立了开槽碟簧在简支条件下受轴向载荷的力学模型,并基于现代数值计算理论,得到了求解该力学模型的计算方法;其次,将计算结果与有限元结果以及传统公式结果进行对比分析,并设计试验进行了验证;最后,基于开槽碟簧准零刚度特性的参数敏感性分析试验结果,提出了开槽碟簧结构设计的方法。研究结果表明,基于圆锥壳体理论的开槽碟簧计算方法比有限元方法和传统公式具有更高的准确性,相对误差在±3.5%以内,开槽碟簧的最优高厚比范围在1.5～1.8之间。该结论可为小型号超声电机用开槽碟簧的设计提供参考。     

胶囊机器人主动运动机构的研究进展

重点阐述了肠道胶囊机器人机构中的活检机构、行进与锚定机构及给药机构等方面国内外科研人员的研究思路及方法,并将相关作动机构分为电磁电机-机械传动机构、磁致动器-机械传动机构和智能材料致动器三类,对每一类致动器的优缺点进行了总结。随着肠道胶囊机器人微型化、多功能化、智能化的总体发展趋势,其尺寸越来越小,同时在多功能化和智能化上取得了长足发展,实现了胶囊机器人的自动姿态调整,使其可以实现主动爬行、活检和定点施药的功能等。对于这些功能的实现,不同的致动器提供了不同的可能,如何规避这些致动器的缺点并将其优点发挥出来成为肠道胶囊机器人机构设计和优化的关键。     

应用超声电机的多关节机器人的设计与分析

主要设计了一个由超声电机驱动多关节机器人手臂。这种电机单位质量的转矩高,在低速下有大转矩输出,且不产生电磁干扰。利用ADAM S软件平台模拟机构的运动学和动力学,整体性能预测,结构模型优化,利用仿真结果重新设计手臂结构,为物理样机设计制造提供依据。     

基于遗传算法的作业车间调度优化

将遗传算法和启发式调度规则相结合，研究了具有柔性加工路径的作业车间的智能优 化调度问题，调度规则的引入使该算法具有较高的搜索效率，遗传算法的引入保证了解的全 局最优性，对照算例，表明该算法在求解性能和效率两方面均具有显著的优势．     

基于扰动观测器的时延双边遥操作系统鲁棒阻抗控制

时延以及不确定性等因素容易造成双边遥操作系统操作性能差,甚至不稳定等问题。为了解决这一问题,针对主、从端不同的任务特点,提出一种新的双边遥操作系统控制结构。由于主端在实现力反馈时易受扰动影响,设计一种非线性扰动观测器用于扰动的在线估计并进行补偿;从端采用基于滑模的阻抗控制以保证精确的位置跟踪和与环境的期望交互。利用Liewellyn绝对稳定准则推导出时延下保证系统稳定性的条件以及参数选取依据。在建立的单自由度遥操作系统试验平台上进行了试验研究,结果表明本文所提方法能够在保证系统鲁棒性的条件下有效提高操作性能。     

具有柔性加工路径的作业车间智能优化调度

用遗传算法研究了具有柔性加工路径的作业车间的智能优化调度问题 ,提出了一种将遗传算法和分派规则相结合的调度算法 ,将加工计划与生产调度同时考虑 ,避免了加工计划和生产调度相脱节的弊端。最后给出了此调度算法的仿真结果 ,证明该算法是可行的 ,并获得优异的结果     

基于遗传算法的多资源作业车间智能动态优化调度

提出一种基于遗传算法的调度算法，用于解决多资源制约(机床、工人和机器人)条件下作业车间的动态优化调度。为了表达加工工件的批量，提出了一种新的染色体基因型，基因型的长度随加工环境的变化而变化。研究的动态环境包括：加工工件连续不断地到来；机床设备突然损坏；损坏的机床被修复；工件的预定订货时间被提前；有新类型的工件要求被加工等等。采用一种基于周期和事件驱动的滚动窗口调度，以适应连续加工过程中的环境变化。调度算法中采用权重可变的双目标评价函数来优化调度结果。仿真结果表明该算法是可行的，与传统的静态优化调度相比，其优越性是明显的。     

车间多目标优化调度问题的研究方法和应用

系统地总结近年来车间多目标调度问题中常用的研究方法,介绍算法的基本思想和实际的使用情况,总结车间调度问题研究中的不足和局限性.     

直线超声电机精密定位系统平台搭建

针对直线超声电机驱动的精密定位系统,采用LabVIEW开发上位机软件,选用TMS320F2812DSP作为下位机进行实时控制,通过RS232串口实现上下位机的串行通讯.利用LabVIEW特有的循环事件结构自动感知用户事件,继而发送相应的命令信息给DSP,DSP接收相应动作命令后,对精密平台进行实时控制,并将运动数据回传给上位机,显示运动信息.实践证明,该控制平台操作简单、界面友好、数据反馈及时和可移植性强,具有较高的实用性.     

含机器人的作业车间双资源智能优化调度

用遗传算法研究了含机器人的作业车间双资源调度优化问题，提出了一种将遗传算法 和分派规则相结合的调度算法，将加工机床和机器人合理地分配给加工任务，使评价指标获 得最优．最后给出了此调度算法的仿真结果，证明该算法是可行的，并获得良好的结果．