基于Cmk分析的加工中心精度稳定性评估

在某柴油发动机缸体柔性生产线的验收和试生产过程中,针对生产线所用关键设备某卧式加工中心,运用Cmk(机器能力指数)分析方法分析其加工能力,量化评估其加工精度的稳定性水平。给出了加工数据的采样方案和注意事项,在此基础上开展案例研究。对一组工件进行了连续试切和精度数据采集试验,通过数据分析得出了加工精度的正态分布直方图和Cmk值。最后对比分析了两组差异较大的结果,为加工中心的精度稳定性评估提供方法参考。     

基于扩张状态观测器和模型预测方法的四足机器人抗干扰复合控制

为提高存在模型不确定及外界扰动的情况下对四足机器人的控制效果，提出结合扩张状态观测器、二次型优化(Quadratic Programming, QP)及模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)的复合控制算法。基于单刚体四足机器人模型，设计基于MPC的控制算法，实现对四足机器人的控制。考虑到模型及参数的不确定性，以及环境中存在的外界扰动，进一步利用变带宽非线性扩张状态观测器对机器人受到的总和扰动进行估计，并利用估计结果，设计基于QP的足端力重分配算法，实现对总和扰动的补偿。通过仿真实验验证了本文所提控制算法的有效性。仿真结果表明，在使用抗干扰复合控制方法之后，机器人在质量发生重大变化和受到外力作用下，依然可以保持良好的控制效果，与传统控制方法相比，机器人的控制精度和抗干扰能力得到了明显提升。     

MDH80加工中心铣削稳定性研究

为了提高发动机缸体与缸盖结合面的表面加工质量,研究了铣削加工过程中的颤振稳定性问题。进行了刀具—主轴锤击模态试验和铣削力仿真实验,获得了所用刀具的低阶模态参数及铣削力系数。构建了铣削颤振的稳定性叶瓣图,用于指导切削参数的选择和优化。通过该方法可以选取合适的主轴转速和切削深度,避免加工过程中颤振的发生,提高工件表面的加工精度,并对加工刀具及机床本身有保护作用,可提高其使用寿命。     

基于仿肌弹性欠驱动手的设计与分析

针对仿肌腱传动灵巧手存在的驱动单元多、机构体积过大、控制系统复杂等问题,提出一种新型的仿肌弹性欠驱动手。以人类手指解剖学特征为思路,进行了仿人手指设计,通过引入双肌腱和弹性元件来实现手指的欠驱动,并给出合理选择弹性参数的方法,保证了手指的可达空间和抓取可靠性。进行了手指运动学分析,建立了关节空间到肌腱空间的映射关系。为获得最优的手掌尺寸及抓取范围,提出一种手指位置参数优化方法,并给出了评价指标,通过对比验证了该方法的优势。最后,进行了不同形状、尺寸物体的抓取实验,结果表明该欠驱动手具有较强的自适应抓取能力、广泛的物体抓取范围。     

仿人灵巧手的稳定抓取方法研究综述

作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要抓手，人形机器人通过集成具有类人抓取能力的仿人灵巧手，有望在工业生产、家庭服务、反恐排爆等不同应用场景中辅助或代替人类进行精细、复杂的作业。针对不同应用场景下的仿人灵巧手稳定抓取方法研究展开综述，梳理不同结构仿人灵巧手稳定抓取构型的实现形式，总结仿人灵巧手基于外部传感/本体传感的接触状态分析与估计方法，归纳仿人灵巧手在与物体发生全局相对运动/局部相对运动下的抓取状态检测与识别方法，给出常用的仿人灵巧手稳定抓取控制策略。分析仿人灵巧手在接触、抓取过程中上述方法的应用优势及不足，讨论软体材料、动态场景等因素影响下仿人灵巧手稳定抓取方法研究面临的挑战，并展望了其研究趋势及在人形机器人上的应用。