机器人装配自动线集散控制系统

本文介绍一个用于吊扇电机装配的机器人装配自动线的集散控制系统。该控制系统由一台ＡＳＴ３８６／ＳＸ微型计算机，一台Ｃ２００Ｈ可编程控制器（ＰＬＣ），八台Ｃ系列小型可编程控制器（ＰＬＣ），五台机器人控制器和三台ＭＣｈ－５１单片微机组成。该系统实现了对机器人装配自动线的作业任务的执行控制，作业协调控制，运行状态的监控和生产报表的统计与输出。文中还介绍了集散控制系统的硬件设计和软件设计。     

适用于有限空间的微型形状记忆合金丝驱动器

形状记忆合金（Ｓｈａｐｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｌｌｏｙ,ＳＭＡ）丝用于微小型机器人中作驱动器时,为了达到要求的输出位移,其长度往往超出有限的可用空间。研究了产生这种现象的原因,并开发了一种使ＳＭＡ丝在整个可用空间中呈三维状态分布的微驱动器。理论分析和试验结果表明,该驱动器克服了ＳＭＡ丝直线驱动器和ＳＭＡ螺旋弹簧驱动器的弱点,拥有比骨骼肌更好的力学性能,应用于微小仿生机器人时,它可在满足输出位移要求的同     

一种形状记忆合金丝驱动的微小型六足机器人

为解决有限空间中形状记忆合金（ＳＭＡ）丝驱动的转动关节臂输出角位移不足的问题,提出了两种方法：①减小关节的回转半径,用富余的输出力补偿输出角位移的不足;②在三维可用空间中布置ＳＭＡ丝,增大ＳＭＡ丝的长度,开发了一种ＳＭＡ丝驱动的六足步行机器人,机器人的肢体布局和结构符合仿生学原理,轮廓尺寸为２５ｍｍ＊２５ｍｍ＊２５ｍｍ。并介绍了一种实用该机器人静步态行走的控制策略。     

医用微型机器人——SMA内窥镜与SMA腹腔手术钳子

形状记忆合金（ＳＭＡ）元件的变位量与温度、内阻存在一一对应关系，在变位过程中有力的输出，可以作功．ＳＭＡ作为可控执行元件，具有体积小、可控精度高的特点，用于医疗仪器十分合适．本文主要介绍ＳＭＡ内窥镜系统和ＳＭＡ腹腔手术钳子的结构特点及其特性     

形状记忆合金超弹性弹簧的设计

基于Ｌｉａｎｇ的模型＾〔２〕对形状记忆合金（ＳＭＡ）弹簧在超弹性范围内的本构关系进行了数值仿真,针对ＮｉＴｉ基合金进行了ＳＭＡ超弹性螺旋弹簧的设计。     

一种基于功/能转换效率最高原则的单程形状记忆合金驱动器设计方法

研究了单程形状记忆合金（ＳＭＡ）驱动器的工作机理，基于热力学基本定律建立了单程ＳＭＡ驱动器的功／能和热／能转换模型，分析了ＳＭＡ元件的性能对单程ＳＭＡ驱动器输出性能的影响，提出了一种基于功／能转换效率最高原则的单程ＳＭＡ驱动器设计方法，建立了单程ＳＭＡ驱动器的输出性能和ＳＭＡ元件的性能及驱动器初始状态之间的定量关系。     

SMA大肠内窥镜的导向机理与控制计算

介绍了采用形状记忆合金（ＳＭＡ）研制的大肠内窥镜的结构原理，分析了该机构的导向机理，通过推导，给出了ＳＭＡ各关节变位量ΔＬｎ（ｉ，ｊ，ｋ）与弯转方向α，弯转角度θ之间的定量关系式，即ΔＬ＝ｆ（α，θ），采用实验测试的方法得到了（Ｌ与ＳＭＡ元件内阻Ｒ之间的定量关系，即ΔＬ＝φ（Ｒ），为实现整体系统的闭环自动控制提供了依据，并用计算机动态图形仿真验证了计算的结果及整体方案可行性．     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．     

机器人化柔性装配系统范畴、关键技术和发展战略研究

本研究涉及机器人化柔性装配系统（简称ＲＦＡＳ）的范畴和关键技术要素、ＲＦＡＳ国际上发展的历史经验、我国发展ＲＦＡＳ的必要性和技术可行性、战略目标、技术路线和攻克重点，并就我国加速机器人化柔性装配系统的发展提出了一些建议和设想．     

符号多值PLA‘s及其应用

提出了三种新的符号多值ＰＬＡ（ＳＭＰＬＡ）结构：第一类型ＳＭＰＬＡ由符号译码器、ＭＩＮ阵列和ＭＡＸ阵列组成；第二类型ＳＭＰＬＡ由符号译码器、ＡＮＤ阵列、ＯＲ阵列和输出编码器组成；第三类型ＳＭＰＬＡ由两级第二类型ＳＭＰＬＡ和延时部件组成。在此基础上，讨论了专用数字流水处理器部件－ＡＤＤ的原理及其实现。     

高速流体动压滑动轴承的润滑分析

对高速轻载、高速重载流体动压滑动轴承分别进行了热效应和热弹性分析及试验研究 ,给出了高速轴承不同承载情况下的轴承静特性润滑分析计算方法。理论计算结果与试验数据具有较好的一致性     

形状记忆合金薄膜微驱动器过程准可控研究

研究了形状记忆合金（SMA）驱动器的过程不可控及过程准可控输出特性，给出了此类驱动器实现过程准可控的设计思想－－单元互联，及其可控输出位移值与互联单元的一般性关系；对于n个具有双程形状记忆效应的单元互联而成的SMA驱动器，有2^n个可控位移输出。对一类基于单元互联实现变力夹持的SMA薄膜微夹持器进行了理论探讨。     

细粒式SMA薄层罩面的击实影响因素

参考规范中SMA的级配范围进行不同的细粒式SMA的级配设计,分别进行马歇尔试验.通过对比相应的体积参数,分析了级配、温度和温拌剂对SMA击实的影响.试验结果表明,关键筛孔通过率对矿料间隙率VMA的影响较大,形成SMA骨架的粗集料的级配对VMA的影响较小;当VCAmix＜VCADRC时,SMA有可能没有形成良好的骨架结构,规范中通过VCAmix＜VC DRc判定SMA形成骨架结构存在不足;SMA的击实受温度的影响较大,所使用的温拌剂能够改善沥青的针入度指数,可以降低沥青混合料的击实温度20℃左右.     

SMA驱动的模块化仿人手指设计与研究

采用模块化的欠驱动手指结构设计,形状记忆合金丝作为驱动器,永磁铁装置提供预拉紧和复位功能,使得SMA驱动器的输出力比弹簧预紧提高了6 N以上.通过驱动位移放大滑轮,使SMA驱动器的输出位移增大了2.1倍.最后,通过3D打印技术打印手指模型并组装了单根手指,实现了对日常用品的抓取操作.本研究有效解决了SMA驱动器驱动位移小、预拉伸和输出力相矛盾的问题,为形状记忆合金材料作为仿生驱动装置的应用提供了设计思路.     

面向IC封装的两自由度精密气浮定位平台设计

为提高引线键合机定位机构的运动速度和定位精度，提出了一种基于气浮导轨支撑的两自由度高速精密定位平台．该平台采用了新型的气浮解耦机构，使音圈电机置于固定支座上，有效地减小了定位平台的运动惯量．阐述了该气浮平台的解耦原理，探讨了节流孔直径和轴径间隙对平台承栽能力和静态刚度的影响规律，同时得到一组优化参数．在此基础上对平台的运动稳定性进行深入分析，该平台在给定的初始条件下可快速趋于稳定，所得结论为该类气浮定位平台的设计提供了一定的理论基础．     

变分原理的直接寻优算法及最小二乘法变分原理

本文研究基于非线性规划法的变分原理的直接寻优算法，根据粉发原理直接寻优算法所要求的条件即极值条件，对几种变分原理能否运用直接寻优算法给出了结果，指出力学问题从微分，积分方程转化为直接寻优算法的途径，分析了最小二乘法变分原理。本文为用有限元法求解问题提供理论基础，并给出运用变分原理直接寻优算法的算例。     

基于SMA阻尼器的大跨桥梁地震位移控制分析

通过超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)拉伸试验研究,建立了SMA四折线本构模型.利用SMA超弹滞回耗能特性,提出一种拉压型SMA阻尼器,并给出其最大输出控制力的计算公式.针对某七跨连续刚构桥,分析了桥梁伸缩缝在无限位器、安装钢棒限位器和安装超弹性SMA阻尼器3种情况下的地震位移.结果表明:安装SMA阻尼器后,伸缩缝处相对位移降低80.3%,中跨跨中水平位移和竖向位移分别降低78.8%和65.9%.因此,SMA阻尼器可以有效控制桥梁结构地震位移,对桥段相对位移的控制效果优于钢棒限位器.     

基于有限元的板簧橡胶支座失效形式分析

板簧橡胶支座是重型运载车辆的重要减振部件,针对车辆在行驶过程中,因支座出现故障造成车辆无法正常行驶的问题,以板簧橡胶支座为研究对象,提出了一种橡胶趋近失效时的刚度修正方法,并对板簧橡胶支座进行仿真分析,找出支座的故障原因,最终对支座进行过载压力测试实验以及滑移测试实验来验证仿真的准确性。结果表明：修正后的刚度表达式更适合橡胶部件失效时的刚度计算,采用仿真与实验相结合的方式,能够有效的找出板簧橡胶支座的故障原因。同时在对支座进行故障分析的过程中积累了一定实验数据,也为后期的优化提供了基础准备。     

双机械手运动学分析及仿真研究

双机械手运动学方程的建立及作业空间的分析是对其进行准确控制的基础,本文应用D-H变换矩阵法建立了双机械手的运动学模型。解决了机械手末端执行器的笛卡尔坐标空间位姿与机械臂各关节变量之间的转换关系。采用Matlab对机械手的作业空间进行分析,并进行了仿真实验。通过仿真实验验证了本文求解的运动学模型的准确性及有效性。