一种机器人工作空间优化分析的数学方法

机器人的工作空间的大小对机器人的应用范围、工作效率以及灵活程度有着至关重要的影响。在概括串联机器人的典型结构,对串联机器人进行几何分析的基础上,介绍一种对机器人工作空间进行优化分析的数学方法。该方法通过采用几何法和解析法相结合的方式对机器人的末端工作空间进行分析。采用该方法分析一种现有机器人的末端工作空间,建立其几何模型和解析模型,基于机器人实际的关节装配关系及约束给出各个关节的运动范围,并将此运动范围作为约束条件,探讨机器人所能达到的实际工作空间。求解机器人在某种特定约束条件下所能达到的最大工作空间,并绘制了机器人最大工作空间的截面图。采用蒙特卡洛方法对求解的机器人工作空间进行验证,绘制机器人工作空间的三维云图,将三维云图的包络面与之前求解的工作空间相对比,两者基本吻合,充分验证了分析结论的正确性。     

飞机导管智能生产线设计

为了改变飞机导管零件制造过程中传统的取样制造模式,以自主研发的智能管控系统联通制造过程所涉及的设备、人力等资源,设计一条飞机导管智能生产线。导管智能生产线以导管数字化模型为制造依据,导管数字化模型是驱动生产线的上料、下料、弯管、清洗、切割、焊接、端头加工、检测全过程的唯一数据源,通过以太网联通设备硬件实现信息流通,生产线上的产品数据和生产过程数据通过信息层和物理层的交互,实现导管生产全过程横、纵双向的数字链传递。在信息层,导管智能生产线主要对生产计划、资源管理、运行控制、状态监测和统计分析等主要业务流程进行管理和控制,将数据以指令的形式传递至物理层。在物理层,生产线执行下料、弯管、切割、焊接等工序和物料配送等物理业务流程,以工业机器人实现物料的自动流转,产生的数据传递至信息层,形成闭环。实际生产线仿真实验结果显示,导管智能生产线能够实现飞机导管零件制造过程中切割、焊接、清洗、检测、物料配送全过程的数字链接,优化生产线布局,提高导管零件制造精度与一致性,提升设备使用率和准时交付率,实现智能化、精益化管理。