基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线系统设计

现阶段,为了全面提高生产效率、保障产品质量、降低生产成本、缩减生产周期,本研究对基于工业机器人的智能生产线进行设计,以三菱可编程控制器和西门子RFID数据传输为核心,构建环形输送单位体系、直线输送单位体系,以及工件组装模式、四工位供料体系模式,以RV-3SD六自由度工业机器人为载体,从而实现工业机器人的自动分拣、分配、存储等功能,促进生产线的稳定发展。     

柔性铰链微位移放大机构的研究

针对积层式压电驱动器的输出位移行程过小的缺点,提出了一种柔性铰链微位移放大机构.从理论出发对单轴柔性铰链进行分析,建立转角刚度的数学模型,得到相应的结构参数对其性能的影响规律和理论上的解析表达式,利用有限单元法对理论模型进行对比验证,得出单轴柔性铰链设计的一般规律.为压电伺服阀阀芯运动机构的设计奠定了基础.     

机器人在建筑业中的应用

<正> 一、概况机器人用于建筑行业的研究最初开始于日本,从起步到形成今天的集成化制造体系已走过了二十五年的历程。1982年,日本清水建设公司“钢骨架喷涂耐火覆盖材料的SSR—Ⅰ型机器人”曾是世界上第一台实际应用于建筑施工的机器人。到目前为止、建筑机器人的种类不断增多,应用的领域有混凝土预制大板生产线、钢筋骨架成型、模板组合与拆卸、大型容器组装、焊接及喷漆、混凝土布料、空调风管检查及清理、外墙饰面检查、地面压光与清扫等等。实践证明,使用机器人不仅可以提高生产率、提高产品质量,更主要的还是代替人在危险、高温、有毒、粉尘、振动、噪声等恶劣环境中完成人体不可能完成的     

不锈钢焊接框架类骨架成组夹具设计

为解决不锈钢焊接框架类骨架的快速换产,建立一个高生产率的柔性生产线。通过分析此系列骨架结构特点,设计满足各骨架定位与夹紧的成组夹具,且开拓了此类产品的另一种加工手段。     

基于机器视觉技术的自动化理瓶机设计研究

整理瓶环节是影响灌装生产线效率的重要节点,人们要深入推进视觉检测技术与机器人技术的融合开发,研制自动化理瓶机,这是保证产品质量的有效手段。本文研究了自动化理瓶机设计方法和关键视觉算法,深入分析了视觉系统搭建、视觉系统标定、整理瓶的多目标分类跟踪技术算法、Delta机器人轨迹规划及动态目标抓取、视觉控制系统设计等关键研发问题,并详述了研究方法和具体实施方案。实践表明,在复杂环境(杂乱无章)下,自动化理瓶机充分利用机器视觉技术,可以完成复杂分拣、挑选、整理等高重复度工作,展现出良好的稳定性和高效性。     

MiroSot足球机器人系统的构成分析

MiroSot系统是近几年发展起来的一个多智能体系统平台,是机器人研究的热点.MiroSot涉及人工智能、自动控制、机器人视觉、无线通信等众多研究领域.详细论述了MiroSot系统的整体结构及其所包含的视觉、决策、通信和机器人小车等4个子系统.结合研究实践阐述了目前国内外MiroSot系统的研究现状和今后的发展方向.     

背负式串联攀爬结构检测机器人运动控制设计

通过研究活立木无损检测的过程,发现检测环境复杂,需要工作人员背负检测仪进行高难度检测作业,为了更加方便攀爬作业,设计一款串联式缠绕爬升的机器人.设计过程对机器人的机械结构进行三维建模,根据结构模型及运动情况建立机器人运动学模型,并对机器人的控制器进行设计,利用MATLAB/simulink进行控制器仿真并得到验证,控制器算法仿真采用纯跟踪算法.经过仿真实验结果表明,控制效果显著,误差较小.该机器人能实现向上、向下的连续攀爬和背负检测设备功能,适用于需要攀爬的活立木无损检测环境中.     

基于投影奖励机制的多机器人协同编队与避障

要：针对多机器人协同编队任务中过度中心化、系统鲁棒性低、编队稳定性较差等问题,提出了基于投影奖励机制的多机器人协同编队与避障（projected reward for multi-robot formation and obstacle avoidance, PRMFO）模型,实现了多机器人基于统一状态表征方法的去中心化决策过程。设计了一种多机器人统一状态表征方法,实现了机器人与外界环境交互信息处理的一致性;基于统一状态表征设计了基于投影的奖励机制,从距离和方向两个维度将奖励过程矢量化,丰富机器人的决策依据;为了解决多机器人系统中过度中心化问题,设置了自主决策层,融合统一状态表征与投影奖励机制的软演员评论家（soft actor-critic, SAC）算法,实现了多机器人协同编队与避障任务。在机器人操作系统（robot operating system,ROS）环境下进行仿真实验,实验数据表明PRMFO模型在单机器人平均回报值、成功率以及时间等指标上分别提高42%、8%、9%,基于PRMFO模型的多机器人编队误差控制在0～0.06范围内,实现了较高精度的多机器人编队。     

基于RobotStudio的双机协同工作站仿真设计

本文介绍了一种借助RobotStudio软件构建机器人搬运、焊接等多功能于一体的双机协作工作站虚拟仿真方案。首先,利用SolidWorks三维建模软件对机器人末端夹具进行三维设计,搭建基于RobotStudio仿真软件的双机协作虚拟仿真平台空间布局;其次,设计双机协作工作站工艺流程,完成动态Smart组件及工作站逻辑设定;最后,完成工作站系统离线编程与仿真优化。仿真结果表明,该虚拟双机协作工作站可实现搬运、焊接等作业,该方案可为焊接生产线设计提供可行性参考。     

四足机器人结构设计及步态仿真研究

【目的】为提高四足机器人在复杂地面行走时的稳定性,对四足机器人结构进行设计,并对其步态进行仿真。【方法】基于哺乳动物的腿部结构,在SOLIDWORKS软件中构建四足机器人的三维模型,使用D-H模型法构建出腿部结构的运动学模型,通过运动学分析,得到四足机器人的足端运动轨迹图,并以Walk步态在V-REP仿真软件中进行仿真分析。【结果】本研究设计出一种结构简单、具有十二自由度的四足机器人。【结论】仿真结果证明,该机器人的机构设计有效,能实现稳步行走。本研究的研究成果为该类机器人的设计提供依据。     

金属板材多点柔性成形理论与应用

多点柔性成形是一种先进的金属板材成形技术,这种成形方法能够实现成形路径选择、分段成形等传统成形方法无法实现的功能.文中基于理想路径成形理论,提出了板材多点柔性成形最优成形路径设计的理论与方法,建立了多点分段成形过渡区设计准则与多点成形过程中静力隐式弹塑性大变形有限元数值模拟方法.应用给出的路径设计理论与方法,计算了典型样件的最优成形路径,应用数值模拟理论、方法及开发的数值模拟软件进行了典型件多点成形过程的数值模拟.     

有机-无机杂化超分子复合物:溶液与表面和界面自组装

多金属氧簇作为一类功能性无机多阴离子,可以通过与有机阳离子的静电作用形成超分子复合物,从而用于自组装体系,获得各种各样杂化超分子结构.这种多阴离子表面修饰的方法一方面改善了多金属氧簇的表面性质,另一方面也为构筑各种超分子组装体提供了新颖结构的两亲性构筑基元并展现了独特的自组装性质.主要总结近年来作者在溶液和界面超分子自...     

基于Arduino和蓝牙技术的六足机器人控制系统设计

设计了一种基于Arduino mega 2560、舵机驱动板和Torobot蓝牙模块的仿生六足机器人控制系统,该控制系统以手机作为命令发送端,Arduino mega 2560和Torobot蓝牙模块作为硬件基础,利用Arduino IDE编程语言编写六足机器人运动控制程序,手机和蓝牙模块之间通过Bluetooth.spp软件发送控制指令并返回命令状态,从而实现六足机器人各种步态的控制。该六足机器人控制系统具备结构简单、操作方便等特点,利用手机便可以控制六足机器人的前进、后退和转弯等多种运动形态,并通过实验证明了设计的有效性。     

基于事物特性表的液压机柔性模块族建模方法研究

本文针对柔性模块族设计、拓展及优化等问题,分析了柔性模块化的设计特点及事物特性表的原理功能,提出了基于事物特性表的柔性模块建模步骤与方法:功能模块分析、拓扑结构分析、模块配置分析和模块参数分析。最后,以单柱C型液压机机身柔性模块建模分析为例,验证了该方法的有效性和可行性,为快速变型设计提供了支撑。     

低资源消耗多边类型LDPC码译码器的FPGA实现

以低资源消耗和低功耗应用为基础设计了多边类型低密度奇偶校验码译码器. 该译码器采用缓存有效连通校验点计算单元与变量点计算单元. 分析和实验表明,与传统的部分并行译码器结构相比,若校验矩阵不具有特殊结构,该译码器可以减少近50% 的用于存储迭代信息的存储器;节约近90% 的用于传输迭代信息的多路选择器;节省80% 的变量点计算单元.     

张拉膜结构在环境设计中的运用

20世纪60年代,随着现代柔性建筑材料的发展,建筑师们从帐篷这一最古老的简单建筑结构出发,构造出了膜结构.它可以构成单曲面、多曲面等不同建筑结构形式,满足了建筑师们对建筑与美学高度统一的要求.     

弹性导轨在6自由度微动工作台中的应用

介绍了6自由度微动工作台的原理、结构、设计计算方法,弹性导轨及柔性铰链在微动工作台中的应用.这种形式的微动工作台结构简单紧凑,可以避免工作台在各运动方向之间的相互干扰,使微动工作台具有很高的运动精度.     

光伏发电系统的最大功率点跟踪智能机器人设计

光伏电池是光伏发电技术的关键设备,承担着光电转换任务,需要工作在最大功率点才能获得最佳工作状态。而现有机器人会随着光伏组件的老化,影响最大功率点的跟踪效果,无法充分应用太阳能,故提出光伏发电系统的最大功率点跟踪智能机器人设计研究。最大功率点跟踪智能机器人硬件设计为传感器选取单元、最大功率点跟踪单元及其运动控制单元;软件模块为跟踪智能机器人模型构建模块、最大功率点跟踪模块及其机器人滑模轨迹跟踪控制模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了光伏发电系统的最大功率点跟踪智能机器人的运行。实验数据显示：应用智能机器人后,最大功率点跟踪匹配因数更大,跟踪轨迹与最大功率点固定变化轨迹差距更小,充分证实了智能机器人最大功率点跟踪效果较佳。     

一种新型棒料填装装置的设计

【目的】为了解决棒料填装过程中填装装置适用性差、填装速度慢、棒料损伤率较大等问题,设计一款结构简单、功能齐全的棒料填装装置。【方法】新型棒料填装装置由上推送单元和下推送单元两部分组成,上推送单元包括上支撑板、上连接推板、上连接板、上推板、上导轨、线性驱动单元一,下推送单元包括下支撑板、线性驱动单元二、下导轨、下连接推板、下连接板、下推板一、下推板二、下推板三。该装置实现了将料库中存储的棒料一次性推送填装至空容器内的功能。【结果】经过滤棒生产线联机调试,达到了棒料填装过程速度快、填装速度高和棒料损伤率低等效果。【结论】试验结果表明：新型滤棒填装装置结构简单、操作方便;填装速度和精度大幅提高;满足多种长度规格滤棒的填装需求;填装后的棒料堆叠规则、排列整齐,降低了滤棒的损伤率。     

CFG桩加固软土路基参数敏感性数值分析

交通建设中对路基工程要求较高,选择满足交通建设需求的路基设计参数是工程建设的重要环节.为此,该文设计了CFG桩加固软土路基参数敏感性数值分析方法.以某处于剥蚀丘陵间丘间谷区域的公路工程为目标,采用弹塑性有限元法,以四节点实体单元模拟土体,依据土体弹塑性蠕变现象塑造其本构模型,且土体屈服条件选择服从摩尔-库伦准则,利用结构单元和线弹性模型模拟CFG桩、桩帽和路基填土、垫层,在动力荷载条件下分析CFG桩加固软土路基参数敏感性数值.分析结果显示:路基竖向速度均出现降低趋势,不同区域降低幅度有所差异;CFG桩结构刚度与填土荷载下路基沉降之间呈反比例相关,刚性结构柔性结构相比,路基沉降降低45%以上;利用CFG桩加固后,土体沉降主要为蠕变导致的次固结沉降.