装配过程稳定性分析

建立了面向装配过程稳定性分析的装配模型。从装配操作的稳定性和子装配体稳定位姿两方面分析装配过程的稳定性．基于支撑矩阵和增强邻接矩阵构建拆卸操作稳定判别算法来反推装配操作的稳定性．基于软联接图，通过计算子装配体内部自由度的方法来求解子装配体稳定的装配位姿．该方法被用于虚拟装配／拆卸过程中，开发了虚拟环境下的装配／拆卸原型系统，以支持拟实的装配／拆卸规划．     

基于稳定性优化的三维装配补全方法

三维装配补全是一项重要的交互式装配任务，对于一个半成品装配体，机器人需要明确其缺失部件，从候选部件中挑选正确部件，计算准确的拼装位姿，最后将半成品补全.稳定性是椅子、桌子等实际装配体设计的首要原则，也是三维装配补全的重要目标，现有的装配补全工作多根据部件的几何关系来优化装配补全过程，没有考虑补全后装配体的稳定性，导致补全结果的正确率不高，难以满足机器人实际装配的需求.针对上述问题，提出一种基于稳定性优化的三维装配补全方法（Finishing the Incomplete 3D Assembly with Transformer,StableFiT），定义了一种装配体稳定性验证方法 .基于NVIDIA Isaac Sim仿真平台训练了一个装配体稳定性判别器，并基于稳定性判别器提供的稳定性反馈，优化了三维装配体的补全.在PartNet数据集上开展实验验证，结果表明StableFiT能够有效提升补全的装配体的正确性和稳定性.     

装配规划中装配体的表达及子装配的识别

讨论了装配体中的联接类型,把装配体中零件之间的联接关系分为接触联接关系和紧固联接关系,并利用图论知识对装配体的表达作了研究。基于装配结构信息的矩阵表达,提出了能够判别子装配的理论方法,该方法易于实现并能节约大量计算机资源。在装配规划中,应用该方法可有效地产生子装配,从而能克服组合爆炸及简化装配序列的产生。     

装配体中的联接关系及子装配生成方法的研究

利用图论研究了装配体中的联接关系和子装配的特性,提出了装配体中存在的2种子装配并作了定义.根据装配结构的邻接矩阵和干涉矩阵及子装配的定义,利用图论知识提出了子装配的生成方法,给出了算法流程,并通过装配结构实例验证了方法的正确性和可行性.该方法所用的邻接矩阵和干涉矩阵可通过产品的CAD模型自动获取,因此利用该方法可在CAD平台上自动生成装配体中的子装配,从而提高了子装配生成的准确性和效率.     

可重构12自由度微装配技术及其实现

研究可重构微装配技术及功能构成. 以精密微小型机械系统为装配对象,提出了可重构12自由度微装配技术和实现方法,具体包括6自由度宏动机器人、6自由度精密微动工作台、集成微力检测与反馈的组合式微夹持器和位姿检测装置等可重构模块. 研究并开发出可重构12自由度微装配系统,根据系统所测得的位姿数据信息和夹持数据信息成功实现了微小型轴和齿轮孔的装配. 可重构12自由度微装配技术为实现精密微小型机械系统的装配提供了一种新的思路和方法.     

一类轴孔装配混联柔性机构构型综合

被动装配是实现轴孔高精度配合的重要方法之一,其基本原理为柔性装配机构针对外界装配力与装配反力做出自适应柔顺变形,补偿由于工业机器人定位误差导致的轴孔中心线位移偏差及倾角偏差.作为被动装配方法的核心使能部件,柔性装配机构的性能直接决定装配成功与否,为此,开展了一类基于五自由度混联柔性机构轴孔装配的方案设计和柔性机构构型综合研究.该机构由分别具有2T1R(T表述移动运动,R为转动运动)和3R自由度运动的柔性并联模块串联组成,并采用片弹簧作为实现柔顺变形的基本柔性单元.在整体方案设计的基础上,以旋量作为数学工具,提出一种并联柔性机构构型综合的一般流程,讨论在片弹簧不同变形情况下的支链组成形式,拟定支链装配条件.结合实际工况,本文优选出3-RFS-3-RFS作为轴孔装配的柔性机构,利用有限元软件对得到的机构进行仿真以验证机构自由度及各向柔度,仿真结果表明该机构具备五自由度且各向柔性差异小于0.05%.搭建了轴孔装配实验台,装配实验结果表明对于直径为20 mm与10 mm的轴孔对,装配成功率分别可达90%与70%.     

装配操作过程中装配对象的几何特性分析

以凸多面体为装配对象，分析装配操作过程中装配对象的几何特性，提出了二元素的几何表示法，进行装配对象的空间描述，并分析了装配对象间的允许运动方向、几何约束特征及几何不确定性，用二元素几何表示法分析不确定性条件下装配对象的几何特性，简化了误差情况下装配对象各几何元素的数学表达式，本文内容是机器人装配操作过程分析与建模的基体。     

面向虚拟装配操作的交与辅助技术

针对虚拟装配系统中装配操作精度和效率低的问题,本文提出了基于约束元素包围盒的装配意图捕捉方法,根据约束元素的特征参数和配合类型,将位姿变换分解为点到线上、点到面上和直线平行三种位姿变换情况,提出基于位姿变换元素分解的约束精确定位求解算法,并通过对零件自由度的求解和目标约束方向上的运动分量映射,实现了零件的装配运动引导。最后通过一个典型装配结构的实例给出了装配操作的交互辅助流程,验证了算法的有效性。该算法已应用到面向航天产品的桌面虚拟装配系统中。     

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。     

面向虚拟装配操作的交互辅助技术研究

针对虚拟装配系统中装配操作精度和效率低的问题,本文提出了基于约束元素包围盒的装配意图捕捉方法,根据约束元素的特征参数和配合类型,将位姿变换分解为点到线上、点到面上和直线平行三种位姿变换情况,提出基于位姿变换元素分解的约束精确定位求解算法,并通过对零件自由度的求解和目标约束方向上的运动分量映射,实现了零件的装配运动引导。最后通过一个典型装配结构的实例给出了装配操作的交互辅助流程,验证了算法的有效性。该算法已应用到面向航天产品的桌面虚拟装配系统中。     

机器人螺钉柔性装配位姿检测单片机的设计

针对机器人螺钉柔性装配位姿检测的特殊要求，设计制作了通用型AT89C51单片机系统。该系统由A/D数据采集模块、数字信号输出模块、键盘显示模块和RS232C串行通信模块组成，具有功能强、成本低、稳定性好、调试使用方便等特点，成功地应用到SCARA机器人螺钉柔性装配的位姿检测中。     

Dielectrophoretic assembly of carbon nanotubes and stability analysis

Nanoscale dimensions and remarkable properties of carbon nanotubes make them promising building blocks for nanoelectronics.One requirement is the need to manipulate single or multiple carbon nanotubes to bridge electronic conductors.In this paper,multi-walled carbon nanotubes with a variety of sizes are assembled onto electrodes using alternative current electric felds by dielectrophoresis.The effect of the dielectrophoretic parameters and the nanotube size as well as the length uniformity on the assembly is experimentally investigated.Current–voltage characteristics of assembled carbon nanotubes are measured.The experimental results showed that both the dielectrophoretic parameters and length uniformity of carbon nanotubes have an infuence on the stability of assembly results.Choosing uniform carbon nanotubes with an appropriate length and suffcient stiffness,which are more controllable by dielectrophoresis,is necessary for an assembly of a small number of carbon nanotubes.     

跌落冲击载荷下POP封装动力特性研究

基于JEDEC标准,采用ABAQUS软件建立了具有5个POP封装组件的三维有限元模型,通过试验验证了模型的准确性,讨论了PCB板阻尼、焊点形状、焊点材料及焊点直径对该封装组件在跌落冲击过程中动态响应的影响.结果表明：POP封装组件关键焊点的最大法向拉应力随PCB阻尼和焊点直径的增大而减小;截顶球形焊点最大法向拉应力都大于柱形焊点的最大法向拉应力;无铅焊料焊点最大拉应力大于锡铅焊料焊点最大拉应力,而对于无铅焊料,角焊点最大拉应力随着含锡量的增加而减小.     

基于ADAMS的轮毂轴承噪音寿命的分析

随着轮毂轴承技术的进步,尤其是轴承钢和加工技术的成熟,轮毂轴承的疲劳寿命和强度寿命已经不再是局限轮毂轴承寿命的瓶颈。为了检测轮毂轴承的寿命周期,各国轴承协会和各大轮毂轴承制造商提出轮毂轴承噪音寿命的概念。由于每一款轮毂轴承的额定噪音与失效噪音均不同,利用ADAMS分析平台对重卡轮毂轴承HZF1558、一代轮毂轴承428236-BB、二代轮毂轴承HZF430-BR-2B、三代轮毂轴承HZF488B-3T等4款轮毂轴承的正常振动噪音和失效振动噪音进行分析,并利用振动关系公式求出4款轮毂轴承的正常振动量化值与失效振动噪音量化值,从而为轮毂轴承的试验机与装配生产线的设计提供噪音寿命的参考标准。     

Effect of density of hydrogen-bonding donor on hydrogen-bonded multilayer buildup

The effect of density of hydrogen-bonding donor （HBD） on the formation of layer-by-layer assemblies of poly（4-vinylpyridine） and poly（4-vinylphenol） was investigated. For this purpose, a series of ethyl-substituted poly（4-vinylphenol） （EsPVPhf） with variable ethyl substitute percentage was synthesized by grafting the phenol moiety along the poly（4-vinylphenol） backbone with 1-bromoethane. UV-vis spectroscopy revealed a uniform deposition process of the hydrogen-bonded multilayer consisting of poly（4- vinylpyridine） （PVPy） and EsPVPhf with variable density of HBD. Notably, it was found that increasing the HBD density of EsPVPhf resulted in a marked decrease of both amount of polymers adsorbed and film thickness, which should be related to the EsPVPhf conformation change from coiled state to extended conformation in ethanol solution. Compared with the effect of charge density in polyelectrolyte multUayer, however, there does not exist a critical density of HBD in our case of hydrogen-bonded multilayer assembly. In addition, surface structures of PVPy/EsPVPhf multilayer films also can be tailored controllably by adjusting HBD density of EsPVPhf. As a result, a new method for tuning the structure of hydrogen-bonding-directed multilayer films was developed.     

基于PCL818HG高速数据采集系统的设计

前端数据采集的速度关系到检测和控制系统的性能．数据采集卡一旦选定,要从硬件上提高系统对数据采集的速度较困难．文中基于ＰＣＬ８１８ＨＧ数据采集卡建立的数据检控系统,提出了运用软件技术提高数据采集速度,进而实现系统对数据的高速采集．结果显示,对机械运动部件动态特性的快速检测具有较高的实用价值,对传感器及其系统的设计也有着较高的参考价值．     

精确控制VRML对象连续运动的一种方法

给出了一种用Java作为控制语言时，精确控制VRML对象连续运动的方法．方法的原理是：用矩阵记录中间过程，通过分析分解矩阵，获得与Transform节点对应的参数．该方法适用于连续平移和旋转控制的场合。     

新型双向冲击发电装置在波浪能发电中应用

在对海洋的开发利用中,海洋波浪能的开发方法太过复杂、单一。针对沿海海浪方向调查分析,设计出一种双向海洋波浪能发电装置,并对其具体结构和工作原理作了详细描述,该装置巧妙的工程设计,可以连续不断产生电能,由于海浪冲击和退去均会带动叶轮旋转产生机械能,可以将此转化为电能,在该发电装置得到推广应用的前提下,其有极大的提升空间和广阔的应用前景。     

中祁连地块东段元古宙基底湟源群沉积构造环境

通过对中祁连地块东段元古宙基底湟源群原岩建造及其地球化学特征的研究,认为：湟源群主要由各种千枚岩、片岩、变粒岩、大理岩、石英岩和斜长角闪岩等组成的中浅变质的表壳岩组合;其原岩为一套由陆源碎屑岩、不纯碳酸盐岩、中基性大山岩等组成的火山岩沉积岩组合;湟源群中变质沉积岩系中沉积韵律、沉积条带构造的广泛发育以及浊积层的存在等,指示了其原岩建造具有复理石或类复理石建造的特征;其中变质杂砂岩的地球化学特征类似于大陆岛弧或安底斯岛弧型杂砂岩的特征;湟源群变质中基性火山岩的地球化学特征类似于岛弧或活动大陆边缘的钙碱性火山岩的特征。经综合分析得出,湟源群沉积构造环境可能为陆缘弧后盆地且靠近大陆一侧。     

校园网IPv6升级方案的研究与实现

在探讨IPv6网络过渡策略和总结现有校园网基本组网模型的基础上，提出了针对不同校园网架构的IPv6网络升级方案。结合济南大学IPv6网络的建设过程，对方案的可行性进行了讨论。在济南大学校园主干网和学生宿舍网中进行了部署，并同CERNET2连通。