电动连续式爬缆机器人设计理论分析与试验

在分析缆索曲线约束和爬升阻力等工作环境的基础上，提出一种采用铰链结构的电动连续式爬缆机器人结构模型，建立了其弹簧压紧力、车轮抱紧力等力学模型，并对样机研制实例进行了验算．研制的爬缆机器人具有液压控制的弹簧压紧装置，能在缆索上快速安装和安全收回．在实验室多次试验后，该机器人已在南浦大桥进行了现场试验．结果表明其能高效、可靠地爬升和涂装实际斜拉桥缆索全长．     

气动爬缆机器人气压分析与试验

针对索径变化较大、表面情况恶劣的缆索，提出了一种采用铰链结构的气动蠕动式爬缆机男人结构模型，建立了该机器人气缸受力与高空气压损失等理论模型，并对样机研制实例进行了验算．研制了工程样机并在上海徐浦大桥上成功地进行了现场试验．仿真和试验表明，机器人气体压力损失与施工距离、高度、系统耗气量、气管倾斜度等成正比例非线性变化；机器人下降时速度较上升时均匀性好，能在斜拉桥缆索上安全、高效爬升．     

四驱式爬缆机器人结构及动力学分析

在对现有爬缆机器人分析研究的基础上,提出了一种新型四驱式爬缆机器人结构;该爬缆机器人设计有两组对边驱动装置,交替作业可使机器人避开缆索上一些小型元件。通过控制夹紧机构,机器人可利用重力实现匀速安全回收,节省了能源。通过对该爬缆机器人的动力学分析,得到了夹紧力条件和驱动力条件。研制出了样机并对其进行了多次实验,实验结果表明,该机构运行平稳可靠,越障性能较好,能够达到实验的预定目标。     

基于PLC控制的气动机械手的实验设计

根据机电一体化专业实践教学的需要,结合近年来在制造领域飞速发展的气动机械手技术,该文设计了基于PLC控制的3自由度气动机械手试验台,对其机械手本体部分驱动部件、测控电路及控制单元进行了详细设计,并设计了相关实验。该试验台于实践教学,引导学生在产品设计中综合运用专业知识,提升学生在工程实践中分析和解决问题的能力。     

基于PLC控制的气动机械手的设计与实现

机械手是自动化生产设备和生产线上的重要装置之一,它可以根据各种自动化设备的工作需要,按照预定的控制程序动作。因而在机械加工、冲压、锻造、装配和热处理等生产过程中被广泛用来搬运工件以及实现自动取料、上料、卸料等操作功能。本文介绍了一种气动机械手的结构及功能,并采用S7-226的PLC实现机械手的手动和自动控制过程,给出了硬件设计方案和系统控制流程图及控制程序。     

基于PLC技术的气动机械手控制系统分析

在工业生产中,因为气动机械手具有结构简单、抗干扰性强等特点被普遍接受并应用在各种生产环境中。而把PLC技术与气动技术相结合,能更好的实现机电一体化控制。     

飞行爬壁桥梁检测机器人的翼间气动干扰分析

为满足飞行爬壁桥梁检测机器人的功能特点,结构上,飞行爬壁机器人在飞行状态下时,四个旋翼不在同一平面而是处于一种纵列式排列。针对这种纵列式旋翼间存在的复杂气动干扰,先对单旋翼流场进行计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真并验证其可靠性。在此基础上分别对纵列式双旋翼在不同横间距、不同纵间距、不同转速的情况下进行气动仿真。然后根据仿真结果进行分析,得到横纵间距以及转速对前后旋翼以及整个系统的气动特性影响。仿真结果表明：横间距对纵列式旋翼间的气动干扰较大,而轴向间距相对较小,干扰程度与转速相关。可见本文结论可为飞行爬壁机器人的旋翼布局、转速、可行性等提供依据。     

气动机械手关节结构设计

为了使气动机械手的运动动作更加灵活,分别对其肩关节和肘关节的结构及其参数进行了设计.肩关节包括：第一肩关节、第二肩关节和第三肩关节,肘关节由虎克铰组成.但要实现其运动,还需控制系统和传动系统的辅助.     

基于PLC的气动机械手研究

介绍了圆柱坐标式气动机械手的结构,工作原理和设计方法.该系统的控制功能由SPC100控制器控制无杆气缸的定位,定位位移由PLC的输出端子控制SPC100输入端子的状态决定.通过PLC的软件程序控制阀岛中的电磁阀,驱动气缸动作,从而来控制机械手的夹紧、放松和上下、左右动作.气动机械手在PLC控制下能按预定的顺序动作和任意位置定位.     

爬模工艺在高层建筑中的应用

爬模工艺具有施工速度快,工程质量好,低成本的特点。因此在高层建筑施工中得到了广泛的应用。文中作者以上海合成厂2幢18层高级公寓为例,对外墙采用爬模,内墙采用散装钢模组合中块钢模,楼板采用竹胶建筑模板的设计与施工作具体的介绍。     

多缸全气动步进顺序动作回路设计方法

介绍了基于步进控制和排列组合的思想的多缸全气动步进顺序动作回路的设计方法,该方法可在短时间内使得复杂回路的设计变得直观、简单、程序化;并通过1个简单实例说明使该方法的应用。     

PWM线性化气动控制系统的研究

为了克服常规气动控制系统加工精度高,造价贵、可靠性差等缺点,本文对一种新型的气动控制系统——脉宽调制(PWM)线性化气动控制系统进行了理论分析、计算机仿真和实验验证。实验所得较好的跟踪性和稳定性表明了该系统的可实现性及理论研究、仿真的正确性。     

气动人工肌肉驱动仿人肩关节机器人的设计及力学性能分析

柔索驱动球关节机器人采用柔索替代连杆作为机器人的传动元件,结合了并联机构和柔索传动的优点. 文中提出了一种新型带有万向球轴承的仿人肩关节并联机器人,它由多支气动人工肌肉驱动,由于万向球驱动机构的引入,机器人可实现空间的三维转动. 介绍了该机器人的机构构型,并对其进行了力学性能分析. 该机器人的运动范围及负重能力达到并超过了人体肩关节性能指标的1/2. 相比其他并联机器人,该设计具有结构简单、旋转范围大、输出力矩大等特点.      

小型爬管机器人设计原理分析

介绍了小型爬管机器人的原理方案,阐述了小型爬管机器人主要结构的设计原理,并进行了计算说明.     

面向小孔径T形管道的气动软体机器人转向策略

近年来,新型机器人技术被广泛应用于管道的维护与检查.为了克服刚性管道机器人的局限性,提高机器人的灵活性,软材料制成的机器人已被开发并用于管道探测.由于管道内部管路分支较多,软体机器人在管道内的转向控制面临较大挑战.针对此问题,设计一种小孔径管道软体机器人,并建立运动学模型,在此基础上提出了机器人在T形弯管中的柔顺转向策略.最后,通过实验验证了转向策略的有效性和准确性.实验结果表明,提出的转向策略能有效提高软体管道机器人在T形弯管中的通过性和智能性.     

气动成型机的设计

采用气动系统控制进行设计的钢管端口成型机，能在一次装夹中将胀形和卷边两个动作连续完成，提高了工作效率。     

气动舵机高压减压阀的分析与设计

本文分析了用于气动舵机的高压减压阀的静特性,在此基础上,按技术条件提出了设计这类减压阀的基本方法。经验证,理论与实验基本符合。     

用可调脉冲信号控制气动活塞的位置

本文表明可用脉冲信号来控制气动活塞的位置。文中推导了模拟活塞运动的数学模型,同时对模型进行了简化,并用PHASER程序求解模型,模型计算结来与实验结果吻合良好。该模型可用来设计非线性控制器。     

新型可穿戴式多自由度气动上肢康复机器人

针对中风和脑外伤患者的运动功能障碍问题,设计了一种新型可穿戴式多自由度上肢康复机器人,采用气动肌肉驱动,能有效辅助患者完成肩伸、肩旋、肘伸以及指掌和指间关节的复合功能运动训练.最后,采用PID控制器进行了初步的临床实验,实现了各关节角度的参考轨迹跟踪.实验结果验证了所设计的上肢康复机器人的可用性和有效性.