机械设计中轴系结构主要功能元的特征属性研究

众所周知,传动系统是机械产品的重要组成部分,其功能主要是实现运动形式、运动及动力参数的转变。机械传动系统的设计是机械产品概念设计过程中的一个重要环节,也是决定机械产品创新性和性能的重要阶段。在过去的二十年里,机械传动系统概念设计的自动化成为了国内外众多学者和专家的研究热点之一,在单级传动和功能自动分解,以及子功能解自动组合等方面均有显著成果。     

变曲率飞机壁板钻铆执行机器人的设计与仿真

自动钻铆执行机器人设计结构由末端执行器和多关节旋转机械臂组成.末端执行器通过转台结构的分度摆动实现不同执行部件工位的转换.末端执行器通过与旋转关节机械臂的协同作用,实现柔性自动化加工装配.用MATLAB软件仿真得到该机械臂的运动空间轨迹,再通过ADAMS软件仿真检验旋转机械臂的运动空间特性,满足变曲率壁板生产的需要.     

服饰快递自动包装机构设计与开发

通过机械结构、运动及控制系统的设计,研制了一种服饰快递自动包装机,该装置具备服饰快递的智能化全自动包装功能,包括多料仓自动送料、自动取袋、自动撑袋口、自动推料、自动热封、自动贴快递单等,可根据订单要求,实现各类服饰的单件或多件快递的快速包装。     

基于自动调焦显微视觉的MEMS运动测量技术

为了对微机电系统(MEMS)的机械动态性能进行测试,结合自动调焦、机器显微视觉和频闪照明成像等多项技术,设计了基于自动调焦显微视觉的MEMS动态测试系统,可进行MEMS平面运动和离面运动的测量。该文介绍了系统的设计组成和关键技术,并针对系统做了验证性实验。实验结果表明,平面亚像素位移算法的匹配精度可达1/50个像素,在系统25倍的放大倍率下,平面刚体运动测量分辨率达到7.2nm×8.3nm;自动调焦过程迅速,焦平面定位精确,离面运动测量分辨率达到0.1μm。     

六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法仿真与实现

运用运动捕捉系统,结合机器人运动学方法,提出一种六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法.首先,在运动捕捉系统下得到人手臂末端的Marker标记点的位姿信息;然后,通过数据处理得到标记点的位姿矩阵,并将其作为机械臂末端执行器的位姿矩阵,进而通过数据流通道将该数据传入机器人运动学仿真系统,在仿真系统中运用代数解法求机器人运动学逆解,并进行运动学仿真.最后,将逆解求得的6个关节角度传入机械臂本体,实现机械臂末端执行器按照运动捕捉系统下手臂末端标记点的运动轨迹而运动.仿真实验表明:该方法具有可行性.     

基于变异粒子群优化的在线手眼标定算法

为满足机械臂手眼标定过程中不依赖人工提供固定机械臂路径的要求,提出一种基于变异粒子群优化的在线手眼标定算法.通过分析特征点在机械臂极坐标系与深度相机坐标系下的坐标转换关系,建立了基于深度相机的手眼模型;采用基于变异粒子群的在线优化算法,实时估计手眼关系参数;建立机械臂运动能量函数,给出了机械臂位姿补偿方法,满足特征点视野约束的同时保证运动能量最小.实验结果表明:所提方法能较为精确地估计手眼关系参数,并且能实时补偿机械臂位姿,实现自动手眼标定功能.     

移动机械臂整体控制研究

针对以固定的基坐标系机器人抓取不便,设计了一套移动机械臂整体,将一种以STM32为主控单元的六自由度机械臂,安装在配备有Kinect传感器的TurtleBot2移动机器人之上。通过TurtleBot2移动机器人及Kinect传感器实现的路径规划、环境地图构建和避障等功能,来控制六自由度机械臂的运动,配合机械臂的手动抓取和自动抓取,进行移动机器人与机械臂的协同运动控制。     

带有斩光器的快速截剪系统

哈特曼和勃朗应用光脉冲计算技术,为高度运动着的织品、纸张或相类似的材料的长度进行测量,设计了一个光电系统。材料在极高速运动时,使用这种系统能使自动刀具截下精确的长度。截剪装置的驱动是根据预定长度的材料通过测量头进行截剪的。以前,截剪采用单纯机械测量或机电测量和控制装置,但随着机械操作和机械工具转速的增长,以及精密度要求的     

电机保护罩自动冲孔机设计

电机保护罩自动冲孔机主要由机械和控制两个部分组成,机械部分包括X、Y工作台,冲孔装置和夹紧装置,X、Y工作台由步进电机带动丝杠螺母传动带动工件运动,冲孔装置和夹紧装置由液压传动实现;控制部分采用PLC控制。设计的自动冲孔机,解决了工厂加工速度慢、劳动费时费力的困难,提高了加工精度和工作效率。     

自动晒茶平台系统设计与研究①

为解决目前茶叶人工晾晒劳动强度的、作业效率低等问题,设计了一种自动晒茶平台的机械结构和控制系统。机械结构主要由支撑立架、簸箕支撑架、翻茶机构、升降机构和行走轮组成,基于ADAMS软件对升降机构进行了设计和仿真;自动晒茶平台控制系统硬件主要由STC15F408AD微控制器、NRF24L01+无线接收模块、直流减速电机组、电源组成,并根据自动晒茶平台的运动要求设计了软件系统。该平台初步实现了茶叶晾晒的自动化控制,促进了茶叶晾晒由人工晾晒到机械晾晒的转变,有利于茶叶产业的发展。     

基于ROS的液压重载机械臂避障仿真

为实现液压重载机械臂的运动轨迹规划,采用SolidWorks建立了七自由度机械臂空间结构模型,通过ROS平台的URDF文件建立仿真模型.使用MoveIt实现运动规划,借助快速扩展随机树算法(RRT)进行机械臂的路径规划,得到机械臂各关节位移随时间变化的曲线.仿真结果表明机械臂在障碍物环境中实现了自动避障,该方法为在复杂障碍环境下进一步改进规划算法提供了直观便捷的方法.     

外槽轮机构最大作用力的分析计算法

前言槽轮机构主要用于周期性转动,且角度为一定的分度、转位装置,如自动或半自动机床的主轴头、多工位工作台的转位机构(分度机构),以及其它需要转位或分度的加工机械、轻工机械。虽然对这种机构的机构设计和运动分析已有较完整的资料,并已编入机械工程手     

基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究

针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题，综合应用模糊滑模控制与反步控制理论，提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算，采用模糊理论描述滑模面与运动点的广义距离，以降低滑模控制中由速度瞬变所引起的抖振，并采用模糊滑模反步控制法对由系统扰动造成的误差进行补偿。针对钻杆机械臂的两个重要关节进行了运动仿真与试验测试。结果表明：两个关节的轨迹跟踪误差比模糊滑模控制分别减小了28.2%和22.6%。模糊滑模反步控制法有效降低了钻杆机械臂关节运动轨迹误差，极大提高了运动稳定性和响应能力。     

一种新型的显微镜载玻片自动装载系统设计

提出了一种新型的显微镜载玻片自动装载系统的实现方案,着重论述了该系统的机械结构、装载和卸载逻辑、控制器的硬件结构和软件设计.该系统机械部分由载玻片盒、特制的载物台和机械臂组成,这三者的顺序动作实现了载玻片在载玻片盒和样品夹之间的装载和卸载.控制器通过USB总线接收计算机发出的运动指令,并产生变频信号源来驱动载玻片盒、载物台和机械臂在其各自运动轴方向上的运动.实验结果表明,该系统完成一次载玻片的加载、卸载过程需要分别占用15s和9s,载玻片在样品夹内X、Y轴方向上重复定位误差分别为±7.6μm和±5.2μm.将其与显微图像处理软件相结合,能实现一次25个分析样品的批处理工作,大大提高了显微镜的工作效率.     

一种高空作业车工作斗的调平方法

由于机械蛄构的特性,单个机械部件的动作精度一般是很难保证的,运动过程中往往会出现扼动。通过对高空作业车工作斗的动力学分析,针对高空作业车领域的需求,下面,设计了一套基于PLC控制的工作斗的调平方法。试方法通过传意器采集、分析部件的运动方向,冲量,弹性势能,振动方向和幅度等参数,由程序依据分析出的参数,按颓先设定的规则从逻辑上抑制系统扰动的产生。同时,用程序控制的方法,使高空作业车的各运劝部件,可以按设定的运动规律自动协同作业。并且利用高空作业丰各运动部件的运动惯性,互相抵消各部件同惯性和液压的冲击影响,使工作斗整体保持平稳。     

竞赛用投篮自动机器人机构运动分析

为参加全国大学生机器人电视大赛，研制了投篮自动机器人。根据机器人的工作任务和环境，确定了投篮自动机器人的主要技术指标，对机器人在投球过程中机械臂的运动做了分析计算，并对完成投球动作的随机事件做了概率分析，为机器人的设计及控制系统的设计提供了依据。     

基于STM32的机械臂运动控制系统设计研究

为了提高机械臂运动的准确性以及提高机械臂的控制效率,运用STM32处理器设计了一种机械臂运动控制系统。采用STM32作为主控系统的核心,通过角度位移传感器构成机械臂的感知模块,利用舵机驱动电路构成机械臂的运动模块,从而形成机械臂运动控制系统的硬件单元。以模糊PID控制理论为软件核心,对机械臂运动过程中的轨迹偏差进行计算,形成控制量。主控器STM32将根据控制量对机械臂的运动模块发出调控信号,使得机械臂能够快速回归预定的运动轨迹。实验结果表明,本文所设计的机械臂运动控制系统,能够快速、准确地对机械臂的运动状态进行控制,提高机械臂运动的准确性。     

间歇渐开线齿轮—齿条机构设计中的变位计算

间歇渐开线齿轮—齿条机构与其它间歇运动机构相比,具有结构简单、容易制造等一系列优点,因此它在自动机械中获得应用。本文讨论该机构设计过程中的参数选择以及变位计算问题,并给出与变位计算有关的计算公式。     

一种太阳能驱动自行小车模型设计

利用四杆机构的工作特性,通过内联传动,完成以太阳能为动力源,能够自动转向并且按预定轨迹运行的自行小车模型设计,很好地利用了四杆机构的机械特性,达到了运用简单机构实现复杂运动的目的,同时也体现了低碳环保的理念.     

基于K60的交通指挥机械手臂设计

为了提高城市交通指挥工作效率和可靠性,提出一种基于K60单片机的交通指挥机械手臂设计,该机械手臂通过舵机和各种支架构成,具备两关节且每个关节能360度自由运动.采用K60单片机作为主控器,通过前端检测到的实际路口交通情况,自动摆出相应的指挥手势,协助交警指挥交通.该设计不仅可以高效率的完成指挥任务,还对智慧城市的交通建设有着重要的意义.