状态监测系统软件分析精度提高的几点措施

监测软件是机械状态监测系统的重要组成部分，提高软件的分析精度十分必要。推导出由于多通道信号循环采集而产生的相位误差的补偿方法；对于因条件的限制无法获取整周期触发信号的情况，提出了非整周期轴心轨迹圆整的概念。监测过程中有时需要将速度或加速度传感器的信号转换成位移或速度信号，为了降低监测系统的成本提出用软件积分代替硬件积分的方法。以上措施在ＴＤ８００旋转机械状态监测系统中获得了较好的应用，对于提高软件分析精度具有一定的实际意义。     

基于滑模观测器的非线性系统故障检测与重构

 为提高控制系统的安全性和可靠性,针对非线性系统传感器的故障诊断问题,提出一种利用滑模观测器进行故障检测和重构的方法。首先引入积分变量将传感器故障转化为执行器故障,通过对执行器故障的诊断间接诊断传感器故障。针对转化后的系统构造滑模观测器,进而实现传感器故障重构。采用Lyapunov稳定性理论,证明设计的滑模观测器的稳定性。对于构造的滑模观测器,给出一种用线性矩阵不等式方法求解的简便算法。最后,对于文献中给出的非线性系统,就不同的故障类型作用在传感器上的几种情形进行仿真。仿真结果表明,所设计的滑模观测器能够准确地重构非线性系统中传感器的缓变故障和突变故障;当系统存在未知扰动时,所设计的滑模观测器也能准确地重构故障。该方法从开始就对故障进行重构,避免了产生和评价残差信号的复杂性。     

融合速度信息的机械臂自适应轨迹跟踪控制方法

针对机械臂动力学模型参数不确定性与速度信息不精确影响轨迹跟踪精度的问题，提出一种多传感器信息融合的机械臂参数自适应轨迹跟踪控制方法。首先将未建模动态视为系统内部干扰，简化机械臂动力学模型；其次采用反步控制方法为机械臂系统设计控制律，并为动力学模型中不确定参数设计自适应律；最后考虑使用单一位置传感器的差分值或转速计的测量值作为速度信息可靠性低的问题，通过多传感器信息融合方法为控制器提供更精确的速度信息。仿真与实验结果表明：采用融合速度信息能够提高所提控制方法的精度与稳定性，速度信息的精确性提升7%;与反步控制方法、自适应控制方法相比，所提控制方法具有更好的机械臂轨迹跟踪控制性能，轨迹跟踪误差分别降低了30%、50%。     

基于人工势场的空间遥操作共享控制

在大通信时延、微重力的空间环境中,使用机械臂实施单元更换等遥操作存在巨大挑战。该文提出了一种基于人工势场的共享控制方法,即利用服务星机械臂上测距传感器阵列产生引力或斥力信号来增强地面遥操作的控制指令,以共享控制模式扩展人类远程控制与操作能力。该方法在一个6-DOF Motoman机械臂上得到了有效实现。地面实验系统上的实验表明此方法能够克服5s以上的时延影响并显著提高操作效率。     

镍铬不锈钢氧——砂切割

一、前言俗称为“钢铁裁缝”的金属切割与焊接,是近代机器制造业中一种先进的工艺,在各个工业部门中得到广泛应用和迅速发展。在工业上裁制普通碳钢和低合金结构钢广泛应用氧气切割,但是近年来机器制造业、国防工业及尖端新技术的日益发展,许多特殊材料:如高温耐热耐酸不锈钢、高铬钢、有色金属等,在各个部门中得到广泛应用。而这些材料都不能用一般氧气切割,而不得不采用机械和电弧切割的方法,对于厚度较大、     

基于数字罗盘的移动机械臂平台开门系统研究

开门研究对于拓展机器人工作环境具有重要意义。本文将体感传感器与数字罗盘引入移动机械臂平台控制系统中,利用体感传感器获取门把手的距离信息,利用数字罗盘获取平台的方位角信息,在VS2008环境下编写了基于体感传感器和数字罗盘的控制软件,使移动机械臂平台能按照正确的运动轨迹接近门把手并完成开门动作。开门实验结果表明,引入数字罗盘的开门方法提高了移动机械臂平台的开门成功率。     

多臂凿岩机器人的碰撞检测方法研究

针对多臂凿岩机器人在隧道工作中易发生碰撞事故的问题,提出了一种多臂凿岩机器人的碰撞检测算法.该算法通过对机器人各机械臂间、钻臂与隧道间的实时距离进行计算和碰撞判别,实现凿岩机器人的碰撞检测.以空间圆柱体包络盒作为凿岩机器人各机械臂的碰撞检测模型,将凿岩机器人各机械臂间的碰撞检测问题转化为空间圆柱体包络盒距离求解问题,提出了一种空间两圆柱体碰撞判别方法.将钻臂与隧道轮廓的碰撞问题转化为钻臂在隧道壁面的投影矩形与隧道壁面的干涉问题,提出了一种钻臂与隧道轮廓的碰撞判别方法.最后在MATLAB软件和实际多臂凿岩机器人上进行实验,实验结果表明:该算法能实时检测凿岩机器人各机械臂间、钻臂和隧道间的碰撞情况,在钻臂进入非安全范围时及时给出碰撞信号,使系统及时预警从而避免碰撞干涉事故的发生.     

超冗余度机械臂的路径安全性优化研究

提出了一个对超冗余度机械臂路径规划进行安全性优化的新方法．采用一般随机路标法得到一个表示机械臂位形空间结构信息的路标，计算机械臂在各个位形下与障碍物之间的最小距离，并把此信息加到随机路标法所求的路标上，从而把路标转化为网格结构．基于此网络，给出了一个对路径进行安全性优化的数学模型，利用其对超冗余度机械臂进行路径规划．仿真结果表明，相对于一般随机路标法所建模型规划的路径安全性大大提高．     

双臂焊接机器人系统的运动分析

在协调统一的运动约束条件下，分别研究了２Ｒ－３Ｐ２Ｒ型双臂焊接机器人系统中的两臂在焊接作业中的运动学反解问题。系统中的变量按其性质可分为相对独立的三组，它们分别控制着本系统中机械臂的位姿。机械臂Ⅱ末端的姿态和位置。因为它们是相对独立的，因此，其运动方程的反解比较容易。     

基于Udwadia和Kalaba方程的机械臂轨迹跟踪控制

针对机械臂轨迹跟踪控制问题,提出了一种新的控制方法。该方法建立在Udwadia和Kalaba方程的基础上,可以在不引入拉格郎日乘数等额外参数的情况下对约束系统的约束力进行求解。与传统方法不同,这里将机械系统的运动要求作为一种约束来看待,这种约束称为轨迹跟踪约束,为了满足该约束要求需要对系统施加一定的伺服约束力;利用Udwadia和Kalaba方程给出了伺服约束力的求解方法。在这种伺服约束概念的基础上,通过理论分析,提出了伺服约束下机械臂跟踪控制方法,并通过建立平面二自由度机械手臂动力学模型,给出了控制结构,并在假设机械手臂轨迹运动要求的基础上,通过Matlab语言仿真计算出需要的控制,并给出了仿真结果。仿真试验结果表明:在约束初始条件相容的情况下,利用该方法可以实时计算出机械臂操纵系统所需要的控制力矩,机械臂在该控制作用下各构件运动结果符合要求,机械臂末端轨迹很好地跟踪了系统要求的曲线,并具有较高的跟踪控制精度。     

多方位全能焊接操作机

多方位全能焊接操作机是化工容器、锅炉制造、管道及造船等行业的装备。主要用于支撑、移动和定位各种自动焊接机头。既可单独使用,又可与焊件机械等配套,组合成完整的自动焊接装置,用于圆筒形构件的内外纵缝、环缝的焊接;也可用于其他构件。同时可配套数控、电脑、跟踪作业系统,是目前从事焊接、切割、打磨等的新型配套机械。该机采用自动焊接,效率可提高八倍以上,可提高焊接设备利用率及焊工劳动生产率,使焊接系数从10～30%提高到40～50%;免除或减少焊后矫正工作量;     

基于改进蚁群算法的工业机器人路径规划研究

针对蚁群算法在机械臂路径规划中存在的问题，如路径过长、收敛速度慢等，文章提出一种改进的蚁群算法。首先将蚁群分为外层蚁群和内层蚁群，分别设计不同的启发函数来提高搜索效率，并引入安全因子提高机械臂运动过程的安全性，利用外层蚁群初始化信息素，引导内层蚁群进行全局寻优；为了加强优质种群的寻优能力，在信息素更新原则中引入狼群的猎物分配机制，同时改善部分路径信息素浓度，防止算法陷入局部最优；得到的机械臂末端有效路径再经过机械臂逆运动学运算和碰撞检测，转化为一条机械臂最优位姿路径。仿真实验表明该算法能为机械臂在不同环境中规划出一条符合运动要求的避障路径。     

浅谈焊接专业教学改革

众所周知，焊接是一种可靠的、低成本的连接金属材料的方法，在制造业中得到广泛的应用。可是目前根据企业和已就业学生反馈的意见，学生就业后还要经过较长时间的培训后才能正式上岗，究其原因，还是我们的教学方法、教学模式的设置存在一定的问题。因此，本文就如何为社会和企业输送满足他们需要的高技能焊接人才，对焊接专业的教学改革进行探讨。     

基于摩擦力的机械臂零重力系统卸载性能

空间机械臂在地面零重力系统进行模拟实验前,需先用装有传感器的模拟机械臂对模拟系统的卸载性能进行评定,以保证系统工作时的可靠性。该文首先建立了一个七关节机械臂在地面零重力系统中的动力学模型,计算了各关节扭矩,并以扭矩作为模拟系统卸载性能的评价指标。接着采用连续性摩擦模型对系统进行摩擦力参数辨识,通过实验结果反推出系统的摩擦力特性,并对关节扭矩进行修正。修正后的计算扭矩更接近实验值,保证了理论建模的准确性。该模型可以预测出未安装传感器的空间机械臂在模拟系统中运行时的力学参数,保证实验的安全。     

一种用于焊接的双臂机器人系统及其工作过程

从应用工程的角度提出了用双臂机器人进行焊接作业，以提高焊接质量的观点，提出了与之相应的２Ｒ－３Ｐ２Ｒ型双臂机器人系统，建立了机械臂坐标系、工件坐标系和作业点坐标系，描述了在焊接作业过程中焊枪相对于作业点坐标系的相对位姿。     

国内优质耐磨铲刀刃生产企业——厦门厦工协华机械有限公司

厦门厦工协华机械有限公司系中外合资企业，1995年10月成立，注册资金人民币800万元。公司成立的宗旨是承接国家“八五”重大技术引进消化项目EX-92-04-2/11新型推土机、装载机关键零部件攻关项目《装载机铲刀刃热处理及焊接工艺攻关及材料性能验证》中的产业化转化环节。公司拥有国内首条整体式铲刀刃高强、耐磨、可焊接、使用寿命长，     

基于腕力传感器的操作臂惯性参数在线识别

论文基于腕力传感器的输出信号探讨了一种在线识别机器人操作臂末端惯性参数的方法，该方法考虑到了腕力传感器接入对机器人系统动力学特性的影响，同时利用腕力传感器真实反映机器人系统力作用和力传递的特点，既能包括机器人关节特性的影响也可以避免理论辨识方法可能出现的“虚幼模型”的问题，该方法还可以用来辨识机器人操作未知工件或工具的惯性参数，这对经常更换操作对象的机器人的精确控制和动力学仿真是非常重要的。     

国内优质耐磨铲刀刃生产企业——厦门厦工协华机械有限公司

厦门厦工协华机械有限公司系中外合资企业，1995年10月成立，注册资金人民币800万元。公司成立的宗旨是承接国冢“八五”重大技术引进消化项目EX-92—04—2／11新型推土机、装载机关键零部件攻关项目《装载机铲刀刃热处理及焊接工艺攻关及材料性能验证》中的产业化转化环节。     

压电式加速度脉搏传感器的研制

“切脉”是中医诊断的一种主要手段，其准确度常常受医师的主观因素的影响。介绍了一种检测脉搏信号的传感器，给出了传感器妁处理电路及干扰滤波方法。     

2009中国绿色制造新年论坛在厦门成功举办

为促进我国制造业降低资源消耗、减少环境污染、跨越国际绿色贸易壁垒，探讨绿色制造的研究进展及推广应用，推动“中国制造”转向“绿色制造”，由中国机械工程学会机械工业自动化分会、中国自动化学会制造技术专业委员会主办，北京诺维特机械科学技术发展中心承办的“2009（第二届）中国绿色制造新年论坛”于2009年1月10日在厦门成功举办。来自全国各地制造企业、科研院所、高等院校的60多名代表参加了本届会议。