电厂冷凝器清洗机器人设计与控制方法研究

提出了面向电厂冷凝器清洗的新方法,它以高压水清洗为主、以化学药剂清洗为辅,通过智能清洗机器人实现电厂冷凝器的自动化在线清洗.首先设计了水下冷凝器清洗机器人的体系结构,给出了清洗机器人的机械与电气结构,在此基础上,为实现机器人的高效清洗,设计了机器人的分布式控制系统,提出了水下作业环境下二关节机器人的控制方法,建立了模糊高斯基神经网络控制系统结构,通过BP学习算法进行神经网络训练.最后,仿真实验表明:提出的控制方法在动态性能和稳定性方面优于传统的控制方法,非常适用于水下环境的清洗控制.     

空间关节机器人轨迹规划

提出了一种简捷的空间关节机器人运动轨迹的优化方法。对求解机器人运动学逆问题较为有效。通过实例分析，它所得运动参数不但满足作业要求，而且使机器人以最佳状况进行作业。     

绳驱动并联清洗机器人绳索张力优化

将绳驱动并联机器人应用至外墙清洗领域，并对清洗机器人的动力学建模及张力优化进行深入研究。首先，确定机器人的构型为完全约束绳驱动并联机器人，并建立了考虑绳索弹性的动力学模型；其次，针对该类型绳驱动并联机器人绳张力解不唯一问题，提出将相关力改进的最小方差作为优化目标对绳索张力进行优化。最后，通过Simulink-Adams进行联合仿真验证。结果表明，优化后的绳索张力光滑连续变化。系统开环的情况下，圆形轨迹最大误差均值为0.071 m，终点误差均值为5.15 mm；直线轨迹最大误差均值为9.25 mm，终点误差均值为3.5 mm。解决了完全约束绳驱动并联机器人绳索张力不唯一、不连续问题，并为控制策略研究提供理论依据。     

一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人

提出了一种新颖的平面玻璃幕墙清洗机器人结构设计原则,据此设计了2个自身无行走机构并依靠壁面牵引移动的清洗机器人系统.机器人吸附在壁面上,在楼顶卷扬机的牵引作用下依靠自身重力沿壁面下滑,同时完成清洗作业,并通过双负压吸盘的交替吸附跨越突起的水平窗框障碍.为提高机器人的工作能力,进行了作业安全分析,并研究了吸盘吸附力的调整控制方法.现场试验表明机器人能有效完成幕墙清洗任务,具有机构简单、效率高、成本低、清洗效果好的特点.     

壁面清洗机器人发展趋势浅析

本文综述了国内外壁面清洗机器人的研究概况，重点介绍了几种典型的壁面清洗机器人，据此对壁面清洗机器人向实用化方向发展进行了论述，指出了利用风扇使清洗机构吸附于壁面，并将行走与清洗机构相分离，这种设计思路的优越性。     

HP99型堆垛机器人结构参数的优化设计

机器人结构参数的选取对机械手所能到达的工作空间有着很大的影响 同时 ,机器人的工作空间也是对其评价的重要指标 文中在分析堆垛机器人机构的基础上 ,绘制出它的工作空间 ,提出了以作业空间为其重要约束条件 ,以结构最紧凑和重量最轻为其目标函数 ,建立了HP99型堆垛机器人结构参数优化设计的数学模型 ,并用MATLAB软件编程 ,求出了在满足作业空间条件下的堆垛机器人的结构参数优化值     

HP99型堆垛机器人结构参数的优化设计

机器人结构参数的选取对机械手所能到达的工作空间有着很大的影响,同时机器人的工作空间也是对其评价的重要指标,文中在分析堆垛机器人机的基础上,绘制出它的工作空间,提出了以作业空间为其重要约束条件,以结构最凑和重量最轻为其目标函数,建立了ＨＰ９９型堆垛机器人结构参数优化设计的数学模型,并用ＭＡＴＬＡＢ软件编程,求出了在满足作业空间条件下的堆垛机器人的结构参数的优化值。     

机器人用于表面精加工作业的若干问题研究

以机器人打磨系统的建立为例，阐述这类表面精加工作业的几个问题，主要有腕传感器及动态力补偿、力控制器设计、机器人位姿选择与作业精度。系统的特点是作业过程动态力控制，结合机器人结构动特性选择作业位姿，并对机器人本体柔性做补偿，使用较低精度机器人完成高精度打磨。     

高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化

高层建筑通常情况都会受到高度因素的影响,造成高层建筑结构受力非常复杂,不仅建筑本身具有极大的自重和使用荷载,而且还要承受水平方向的风荷载以及地震力等侧向荷载的影响。尤其是水平方向的风荷载和地震力等侧向荷载是建筑工程设计人员进行高层建筑结构设计过程中主要考虑的问题,因此对高层建筑结构的设计提出了很高的要求。所以,本文就针对高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化进行浅显的分析和研究。     

喷浆机器人机械结构的设计分析

本文介绍了大型喷浆机器人的机械结构和功能.并阐述了大型喷浆机器人的使用情况,实践证明,该机械人机构结构设计合理、简单,操作方便.动作灵活,适应地下恶劣环境,易于维修,可靠性高.一方面提高了喷浆作业的效率,实现作业的自动化;另一方面降低了作业对操作者的健康影响.而且完全满足喷射混凝土工艺要求.非常适合中国国情,具有推广应用价值.     

新型三臂巡线机器人机构设计及运动分析

为了增强机器人的越障能力,简化机械结构,减小越障时的电机负荷,设计了一种新型结构的三臂巡线机器人.该机器人采用双平行四边形桁架构型实现三臂的位姿调整运动,机构重心可调以减小桁架控制电机的负荷,各臂末端设置夹线轮以增强机器人跨越引流线障碍的能力.巡线机器人调整形态越障时,因机构重心偏移会引起机器人整体绕线缆偏转,属于基座浮动式机器人.根据机器人重力平衡条件构造优化目标函数,以基座浮动角度作为搜索变量,将基座浮动式机器人的运动分析问题转化为一维优化问题进行求解,仿真实验验证了算法的有效性.原型样机在实验室环境下完成了线上行走和越障实验,验证了机构的可行性.     

智能仿生玻璃清洁机器人造型设计及功能配置

针对高空玻璃清洁作业中存在的危险性高、操作困难的问题,设计了一款智能仿生玻璃清洁机器人Spider Crab.在分析高空玻璃清洁过程中可能出现的问题,借鉴有关机器人研究成果的基础上,进行了机器人整体造型设计及功能配置.该机器人具有自我充电、选择清洁、多重保护等功能,应用范围广,适应性强.     

清洁机器人与智能手机远程监控相结合的应用研究

为解决现有技术下清洁机器人自身路径规划存在的缺陷,同时从家用机器人的功能拓展考虑,提高设备集成度,提出以wifi无线传输技术为手段,实现智能手机Android平台对清洁机器人的手动控制.并根据清洁机器人的运作机制,提出将温度、湿度和烟雾传感技术与之结合,利用机器人与手机通讯,实现家庭远程监控报警功能,提高家庭安全系数.实验结果表明,Android平台界面设计友好,wifi环境配置灵活度高,双向通讯流畅,对危险环境反应灵敏,整体设计可操作性强,在未来清洁机器人产品的设计开发中应用前景广阔.     

基于ADAMS平台的多轴联动线切割机器人逆运动学分析

为扩展空间复杂曲面零件的加工方法,实现复杂曲面零件的高效、绿色加工,提出了利用串联机器人手臂代替线切割机床工作台以及其他附属多轴联动设备构建多轴联动线切割加工机器人的方法.建立了多轴联动串联型线切割机器人的数学模型.借助ADAMS平台建立了复杂曲面线切割机器人的虚拟样机,进行了逆运动学分析与优化,验证了机器人机械结构的合理性,为多轴联动线切割机器人的快速设计与制造提供了理论依据.     

一种基因芯片检测仪样机的研制及可靠性分析

根据核酸扩增基因芯片杂交检测的原理设计了一个能够集扩增、杂交、检测于一体的新型检测仪的主体结构.利用大型仿真软件ADAMS对检测仪的主体机器人虚拟样机进行了运动学仿真,得到基因芯片的位移-时间和速度-时间曲线.应用机构运动可靠性原理对主体机器人的运动可靠性进行了分析,计算了主体机器人的运动精度.结果表明,无论考虑横向误差还是纵向误差,检测仪都具有良好的运动精度,从而证明了样机的可行性.     

一种空间正交四边形滚动机器人

为使机器人仅利用较少的自由度就可实现移动及转向,提出了一种具有空间正交四边形几何形态的新型滚动机器人.该机器人本体是一个14杆16副的空间连杆机构,由2个平台和4条支链构成,外观形态为一对空间正交的四边形.并基于其自由度与运动原理,分析了该机器人的稳定性和滚动方向,进行了运动仿真.制作了一台原理样机进行实验以验证概念的可行性.实验结果表明,该机器人能够在2个驱动器控制下以翻滚步态实现全方位移动.     

基于分层代价地图的光伏电站清扫机器人导航方法

为更好地解决光伏电站清扫机器人工作时因缺少有效边界检测导致的跌落问题,并满足全覆盖清扫工作的需求,提出一种基于分层代价地图的导航方法.在传统分层代价地图的图层上,根据对光伏电站清扫机器人工作环境的分析,增加光伏阵列边界图层,建立清扫区域,使机器人工作空间约束在光伏阵列内;采用弓字形清扫路径和多点巡航清扫策略相结合的导航...     

双臂机器人避关节极限与避奇异位形优化研究

关节极限及机械手臂的奇异位形的限制,往往导致协调任务失败。通过对冗余双臂机器人的研究,利用冗余手臂的自运动特性并基于梯度投影法及奇异鲁棒性求逆法完成了冗余手臂的避关节极限及避奇异位形的优化。经过优化后获得了最优的关节位形,同时对双臂末端轨迹的误差进行了分析和控制,有效的降低了末端轨迹跟踪误差,使机械手臂的运动性能得到了明显的改善。最后通过仿真验证对比优化前后的结果可知此优化方法的可行性。为冗余双臂机器人协调控制方法的研究提供了条件。     

管道检测牵引装置自适应控制特性

针对管道检测牵引装置驱动系统中没有差动机构而引起的通过弯管时产生运动干涉的问题,将差动机构应用于管道检测牵引装置中。通过对差动机构进行理论分析,建立该轮系的力矩传递方程;利用ADAMS软件建立差动机构的样机模型并进行仿真分析。结果表明,具有差动机构的管道检测牵引装置驱动单元结构简单、驱动效率高、功率体积比大,可实现机械自适应功能。