六自由度装配机械手设计及运动学求解

结合对自动化装配线的应用对象,选定了机械手所要实现的功能。首先,给出了装配机械手的总体方案,总体方案包括机械手本体组成和自由度的分配。确定了机械手各杆臂长度以及各关节的转角范围。其次,对六自由度机械手具体结构进行了建模、虚拟装配,并对部分关键零件进行强度校核。然后,建立了六自由度机械手的运动模型,利用D-H参数法建立了运动模型的各个关节的坐标,并确定各关节的D-H参数,利用Matlab软件对机械手的运动学正解、逆解进行了计算与验算,结果表明了所建立模型的正确性与合理性。其设计理念对以后关节型工业机械手的设计有一定的参考和应用价值。     

虚拟装配技术在液压机械无级变速器设计中的应用

以UG软件作为设计平台,开发设计了液压机械无级变速器的虚拟样机模型,对虚拟装配技术在液压机械无级变速器设计中的应用进行了系统的分析.在对液压机械无级变速器中几个关键零部件进行实体建模的基础上,完成了变速器系统的虚拟装配.通过对各装配体模型的干涉检查,对存在的问题进行了改进.液压机械无级变速器的虚拟装配为变速器设计的正确性提供了保证.     

玻璃镀膜取料机械手设计

针对玻璃镀膜取料机械手的设计,首先根据该种机械手的技术要求,进行了整体方案的设计.然后用三维造型软件对机械臂和叉形机械手进行了三维造型和虚拟装配,并进行了虚拟运动实现.对叉形机械手进行了力学分析,得出了叉形机械手应力分布示意图和叉形机械手受力后位移示意图,通过实验得出该机械手运行的工位数值,使用控制系统对其进行补偿,进一步得出了该机械手运行的精准度.为玻璃镀膜相关企业的取料工作解决了一些常见的问题.     

浅谈冲模CAD在冲压模具设计中的应用

冲模CAD（Computer Aided Design）即冲模计算机辅助设计,它是利用计算机系统协助人们进行冲压模具的全过程设计,包括图样的输入、冲压零件的合理描述、冲压工艺设计、模具设计、设计的曲面分析以及最后冲压结果的输出,如冲压工艺卡片的输出、模具图样的绘制、为后续工序准备冲压设计的数字化模型等等。利用冲模CAD的虚拟样机技术（Virtllal Prototype）的虚拟装配技术可将设计的冲压模具零件在计算机上预先进行装配。冲压模具的虚拟装配技术,可将许多错误消除在设计阶段,从而提高了设计质量,缩短了冲压模具的制造周期。     

虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用

结合虚拟现实技术与电气控制技术,针对装配生产线的特点和控制要求,开发了一套虚拟仿真系统,可用于系统监控、调试和人员培训.利用罗克韦尔软件编写电气控制程序,通过RSTestStand软件搭建机械手自动装配系统的3D虚拟仿真模型,并基于虚拟可编程控制器(PLC),实现了直线型、余弦-直线型速度曲线调速方案在虚拟仿真对象上的应用.虚拟仿真对象的动作视觉效果和监控曲线表明,控制系统工作良好,通过在机械手各动作的启停、加减速、匀速转换时引入余弦调速方案对速度控制进行优化,有效减小机械臂关节的震动和顿挫,取得了较好的动作流畅性.     

Alliance车钩内腔装配体约束关系求解

虚拟装配仿真作为虚拟制造实施的核心技术之一,其主要任务是用可视化手段研究和解决产品的可装配性问题。文中在Pro/E参数化建模的基础上,应用其装配模块,以Alliance车钩各零部件模型为应用对象,进行内腔装配体约束关系求解。     

3R平面开链机械手灵活度分析

根据Grashof定理和连杆机构特征图划分,在3R平面开链机械手上引入虚拟杆,利用机构分析方法探讨了3R平面开链机械手特征图各区域上的灵活度,分析了机械手在不同工作空间区域上的奇异位置,并通过HD921-3型挖掘机进行实例分析.结果表明:根据3R平面开链机械手的杆件尺度关系,可以将机械手工作空间划分为6个子域;根据杆长关系,可以将各子域归纳为Grashof部分、变点部分和非Grashof部分;3R平面开链机械手的机构构型和特征图及其奇异位置取决于杆长条件,与装配顺序无关;分析机械手时,可利用特征图来分析灵活度,并在此基础上进行机械手运动规划.特征图分析方法适用于包含3R平面开链结构单元的机器设计.     

虚拟装配技术在直ll外观改进设计中的初步应用和探讨

虚拟装配技术是在虚拟设计环境下，完成对产品的总体设计进程控制并进行具体模型定义与分析的过程。它可有效支持自顶向下的并行产品设计以及与Master Model相关的可制造性设计和可装配性设计，以缩短产品开发周期。本文结合直ll外观改进项目，介绍虚拟装配技术基本设计思想，并对在飞机设计中实施虚拟装配技术应用的基础环境以及具体的实施方法和途径，作一定程度的探讨。     

基于Pro/ENGINEER系统的虚拟装配技术应用与研究

介绍了虚拟装配技术,在分析了虚拟装配技术基本思想后,提出在减速器设计中实施虚拟装配技术的方法和途径,规划了研究目标,并介绍了虚拟装配中的几个关键环节.成功地实现了减速器在计算机虚拟环境中的产品开发设计过程,缩短了产品开发周期.指出虚拟装配技术得到越来越广泛的应用.     

虚拟装配技术在液力变矩器设计开发中的应用

分析了虚拟装配技术的基本思想和设计流程,提出了在轿车液力变矩器设计开发中实施虚拟装配的基础环境以及具体的实施方法和途径,完成对液力变矩器总体设计进程的控制并进行液力变矩器模型的定义与分析．     

一种实现协同装配过程的虚拟现实系统

 提出了一种实现协同装配过程VR的方法，以尽可能高的沉浸度复制装配过程为目标，通过对装配过程的分析，设计了一个特定的VR系统架构。该系统的核心特点是装配过程的物理仿真、机器人控制的集成和操作者的触觉反馈。VR技术的应用使工业装配过程更加安全，并减少了人与机器人之间的障碍。     

一种实现协同装配过程的虚拟现实系统

 提出了一种实现协同装配过程VR的方法,以尽可能高的沉浸度复制装配过程为目标,通过对装配过程的分析,设计了一个特定的VR系统架构。该系统的核心特点是装配过程的物理仿真、机器人控制的集成和操作者的触觉反馈。VR技术的应用使工业装配过程更加安全,并减少了人与机器人之间的障碍。     

多机器人装配生产线的构建与仿真

以多机器人装配生产线为研究对象,构建由3台ABB工业机器人与传送带组成的虚拟装配生产线。依据工件的装配工序,通过导入内置工业机器人模型以及（离线）编程,创建多机器人系统仿真I/O信号和动态组件,实现生产线系统的离线编程与仿真模拟。通过虚拟系统的仿真,调试并优化装配过程中机器人的部分作业轨迹和运行姿态。研究表明,所构建的多机器人装配生产线满足实际工作需求,能够在虚拟环境下对生产线的运行轨迹进行预规划;该虚拟仿真系统可以为多机器人生产线的设计与制造提供技术参考与可行性依据。     

搬运助力外骨骼机器人运动学建模与仿真分析

为辅助工作人员高效轻便地完成搬运工作,设计一款结构合理与运动灵活的搬运助力外骨骼机器人。利用D-H参数法分别建立了外骨骼机器人下肢和上肢的运动学模型,对其进行正逆运动学求解。利用Pro/E软件建立搬运助力外骨骼的三维实体装配模型,并将其导入ADAMS中构建虚拟样机模型进行运动学仿真。仿真结果表明,下肢外骨骼能够满足人体运动,符合人体行走特征,上肢外骨骼符合人体搬运托举物体的特征。     

Modular Fixture Assembly Model for Virtual Assembly Design

To support modular fixture assembly design in virtual environment, a multi-view based modular fixture virtual assembly model is proposed. Instead of squeezing all assembly related information into a single model, three complementary views of assembly model, element information, function and structure, and assembly relationship are proposed to be used. The first view contains the detailed element information, while the other two explicitly capture the hierarchical function relationships and mating relationships respectively. These views are complementary in the sense that each view only contains a specific aspect of assembly related information while together they include required assembly related information. The proposed assembly model is specialized to accommodate the features of modular fixture virtual assembly design and applied in our developed prototype system.     

基于配合约束图的拆卸建模

分析了虚拟装配和虚拟拆卸的关系,基于装配资源工程语义信息的配合约束图,给出了产品由装配序列规划到拆卸序列规划的转换关系。在此基础上得出拆卸模型的层次图,提出了层次图的基本组成,并给出层次图的邻接距阵,得出虚拟样机的拆卸模型,并应用于虚拟样机液压缸。     

基于SolidWorks和GearTrax的蜗轮蜗杆三维建模及运动仿真

运用SolidWorks和GearTrax软件构建蜗轮蜗杆机构简化模型,按照机构的结构几何尺寸,进行虚拟装配。直接在运动仿真模块Cosmosmotion中通过设定原动件运动参数进行运动仿真,并检查零件之间的干涉、分析运动状态。结果表明,利用SotidWorks和GearTrax软件可以对蜗杆机构实现三维实体快速建模,其运动特性与理论分析结果一致,验证了机构设计的合理性。     

基于虚拟斥力的多机器人遥操作算法的研究

针对多机器人遥操作系统多机器人协作中易于发生碰撞的问题,提出基于虚拟斥力的方法实现实时避碰.在每个机器人的周围预先设定安全区域,当有障碍侵入安全区域时,机器人与障碍之间产生虚拟斥力,迫使机器人的轨迹发生调整远离障碍.基于弹簧、阻尼系统建立虚拟斥力模型,将虚拟斥力作为机器人的扰动力,根据障碍类型给出机器人的避障调整函数.利用Rx60、Rx90两个机器人进行遥操作协作实验,实验结果表明基于虚拟斥力的实时避碰算法能够简单而高效地保证协作作业的安全性.     

基于MATLAB虚拟现实工具箱的手臂康复机器人仿真

基于MATLAB虚拟现实工具箱允许MATLAB／Simulink使用虚拟现实的图形技术，使用户直接将仿真结果以虚拟现实的形式显示出来．介绍了虚拟现实的基本概念、V—realm Builder，及建立手臂康复机器人虚拟现实的VRML语言文件，并且在MATLAB和Simulink环境下，对手臂康复机器人进行虚拟现实仿真。仿真结果表明，虚拟模型可以准确地模拟真实康复机器人的特征，为实现对真实机器人的最优控制和设计提供了理论依据。     

基于Matlab和VR技术的移动机器人建模及仿真

利用Matlab建立移动机器人的动力学模型,在虚拟现实(VR)环境下,实时仿真移动机器人路径跟踪的运动特性,为基于Internet的机器人遥操作试验搭建了仿真平台.实验结果表明,虚拟模型准确地模拟了真实移动机器人的动力学特征;通过对模型的参数修改,为实现对真实机器人的最优控制和设计提供了可信的参考方案.