基于拓扑优化的龙门加工中心立柱轻量化设计

主要针对GSLM3308龙门加工中心的立柱结构展开研究,为提高立柱性能的同时实现轻量化设计,使用OptiStruct软件对立柱进行了拓扑优化。优化模型在静力工况下以柔度最小化为目标,以体积变化量为约束,优化后的模型增加了立柱刚度,同时质量减少了14%。表明利用有限元分析方法在产品设计前期进行一定的结构设计,能够提供较优的拓扑结构,从而提高产品的整体性能。     

基于ADAMS/Insight的SCARA机器人机构运动可靠性研究

运用机构运动可靠性分析方法,以动力学仿真软件ADAMS为平台,结合蒙特卡罗仿真原理,利用ADAMS/Insight模块对建立的刚柔一体化机器人机构模型进行运动可靠性分析,在考虑连杆尺寸误差情况下计算出机器人运动可靠度。针对1批SCARA机器人样机进行可靠性实验,得到其X、Y、Z3个方向的位移可靠度。最后通过实验数据与仿真数据对比,验证了该分析方法的有效性,为其他复杂机构的运动可靠性分析提供了1种途径。     

基于扰动观测器的SCARA机器人运动误差补偿控制设计与仿真

在外界干扰下,为获得SCARA机器人的高精度运动控制,对机器人建立运动学模型,通过设计一种带扰动观测器的PID控制系统,对机器人运动过程中不可测项进行在线观测和补偿,然后运用MATLAB与ADAMS对提出的控制系统进行联合仿真研究。结果表明,相比常规的PID控制系统,该控制系统能够降低机器人手臂跟踪误差,实现良好的轨迹跟踪效果。     

电子开料锯在多种工况下的静态特性分析

随着木工产品的广泛应用,对木材加工机械的研究也越来越多。电子开料锯作为重要的木工机械之一,其主要工作是对板料进行锯切,它工作台的应变大小直接影响到木板的形变量,这是影响木板锯切质量好坏的重要因素。通过有限元计算方法,对电子开料锯在多种特殊工况下的静态特性做了详细分析,得到整机应力情况和工作台的应变云图。结果表明:工作台的应变在允许范围内,设计结构是合理的。同时此静态特性分析也为后期做开料锯整机的模态分析、谐响应分析以及结构上的改进与优化奠定了基础。     

流延设备负压真空箱流场仿真研究

采用Fluent软件对流延设备负压真空箱内部流场进行数值模拟研究,得到了真空箱内部的速度场和压力场,分析了压力损失过大的原因。提出了用单层均风孔板替代原双层均风孔板的优化方案,并分析了单层均风孔板位置、孔径和形状对真空箱性能的影响。分析结果表明,单层均风孔板位置、孔径和形状对真空箱进出口总压降影响不大,对真空箱均流效果影响显著。均风孔板距离真空箱背板150 mm,圆孔直径为6.8 mm时,真空箱综合性能最佳,优化后进出口总压降减少了10.1%。     

旋转轴式超声波焊接工艺参数测量及分析

通过正交试验方法研究了旋转轴式超声波焊接工艺参数。运用仪器测量各焊接工艺参数的水平值,并以无纺布焊接花纹的结合力大小为焊接质量指标。采用极差法和方差法,分析了各焊接工艺参数对焊接质量的影响并获得最优焊接工艺参数。结果表明,焊接振幅对无纺布焊接花纹的结合质量影响最显著,最优焊接工艺参数为旋转轴旋转速度31.85 r/min、焊接压力0.3 MPa、焊接振幅48 μm。     

基于改进BP小波网络的网络流量预测研究

研究无线网络优化控制问题,针对流量拥塞,传统BP小波网络(BPWNN)易陷入局部极小,收敛速度慢的缺陷,为了提高网络服务性能,提出一种改时的学习速率自适应的算法IBPWNN.在IBPWNN的小波网络运行过程中,动态的调整学习速率,防止网络陷入局部极小和误差变大.进行仿真实验,分别利用BPNN和IBPWNN进行网络流量进行对比预测.仿真结果证明,IBPWNN算法既简捷,又能够提高学习速度和精度,避免了BPWNN网络易出现的收敛速度慢、易产生局部最优解的问题,为网络优化提供了有效算法.     

一种基于机器视觉的水龙头曲面识别检测系统

针对目前水龙头表面抛光打磨识别定位精度差、人工识别检测效率低等问题,设计了一种基于机器视觉的水龙头曲面识别检测系统。这一检测系统通过多传感器融合与工业相机对水龙头曲面进行图像采集,采用Visual Studio 2010软件配合Opencv函数库对图像进行数学形态学处理,并将结果在控制端进行反馈。这一系统检测效率与准确率高,满足水龙头抛光打磨识别的要求,具有实用价值。     

基于ANSYS的液压钳制器工况数值模拟

利用仿真分析软件Hypermesh和ANSYS对某新型常闭液压钳制器进行有限元仿真,分析其受力情况。通过仿真分析,发现支点长柱长度太短,长柱两端应力集中非常严重,延长支点长柱的长度能够有效改善应力集中的情况。同时通过仿真获得了常闭液压钳制器预紧力与钳制力的关系曲线,及预紧力为35416 N时液压与钳制力的关系曲线,获得满足要求的钳制器维持开闭状态所需螺栓预紧力和液压的大小,为钳制器的研制提供依据。     

基于激光视觉的薄板焊缝跟踪方法研究北大核心

由于示教型焊接机器人在进行汽车薄板件连续焊工艺时存在装夹误差和热变形等问题,导致焊缝实际轨迹与示教轨迹存在较大误差。为提高焊接质量,基于焊接机器人构建激光视觉焊缝检测跟踪系统,提出基于目标估计准则的焊缝跟踪算法,实时跟踪焊缝中心点三维位置变化。以传统图像处理法提取初始帧焊缝特征点,通过改进的孪生神经网络对强干扰下的焊缝特征点进行跟踪提取。通过坐标转换得到机器人基坐标系下的焊缝中心特征点三维坐标。结果表明:该算法能精确提取跟踪焊缝特征点,平均误差为0.48 mm,平均帧率为90帧/s,优于传统图像处理方法和基于相关滤波的方法,能够实现快速准确的跟踪。