液压锚杆钻车关键机构设计与分析校核

介绍了某矿用液压锚杆钻车机械臂的运动过程,根据操作钻车的施工工艺要求设计出相应的工作平台。针对锚杆钻车工作臂的某些关键零部件进行受力分析,在具体工况下对关键部件进行强度校核。对通用油缸进行合理地选型,有效解决了锚杆钻车在作业过程中机械臂的运动问题。结果表明：锚杆钻车钻臂的刚度和结构强度能够达到机械臂正常运动的基本要求,分析结果为液压锚杆钻车后续结构设计提供了可靠性保障。     

六自由度液压换刀机械臂的设计与分析

为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。结果表明,所设计机械臂的活动范围较大,且各关节运动平稳性较好,结构设计合理,为机械臂的智能化控制研究提供理论支持。     

六自由度机械臂的设计与轨迹规划研究

针对机械臂应用过程中,实际工况对机械臂在空间位姿的任意性、重复性和稳定性提出更高的要求,设计了六自由度机械臂并对其进行了轨迹规划。利用三次多项式插值法和五次多项式插值法进行了关节角轨迹规划效果对比,得出机械臂在笛卡尔空间的运动轨迹。研究结果表明,采用五次多项式插值法完成轨迹规划后的机械臂运动平稳且振动较小,机械臂机械结构设计合理,几何参数正确,具有较高的应用价值。     

基于ANSYS的煤炭取样机械臂多目标优化设计

对煤炭采样机械臂结构进行设计,建立了基于ANSYS的有限元模型;确立取样机械臂危险工况,并针对此工况进行了结构应力与应变计算与分析;在满足强度和刚度的情况下,基于ANSYS对机械臂进行了多目标参数优化;优化结果表明材料节省了7%,同时力学特性校核结果也表明强度与刚度均满足指标要求,为煤炭采样机械臂研发提供重要设计依据。     

井下装药车自动装药系统机械臂运动学仿真分析

根据井下装药作业的特点,提出了一种适合井下装药车自动装药系统的装药机械臂。设计了机械臂的连杆结构形式,分析了机械臂的运动学,采用MATLAB对机械臂的运动学进行了仿真。仿真结果表明:装药机械臂的连杆结构参数合理,可以满足稳定运动的运动学要求。     

移动喷涂机械臂基座有限元分析及结构优化

煤矿巷道施工支护喷涂机械臂采用极坐标形式,其基座固定于履带式底盘上,可实现摆动、伸缩、行走运动,满足煤矿巷道不同截面的喷涂作业.由于喷涂作业机械臂不停伸缩摆动,受周期性运动载荷的影响,基座在使用中存在安全隐患.利用Inventor运动仿真模块和应力分析模块对机械臂基座进行了有限元分析,得到机械臂在极端工况下的应力、位移和安全系数,并根据结果对比分析进行了基座的结构优化.优化后的基座结构相对之前结构质量减轻,装配和拆装方便,在试验中运行稳定可靠,完全满足工况要求.     

6R选矸机械臂运动学仿真分析

提出一种通过抓取非煤物质实现煤矸分离的6R选矸机械臂。运用D-H方法在直角坐标系下建立其运动学模型并完成运动学方程的推导,得到机械臂末端执行机构位姿和关节旋转角度的关系。利用Monte Carlo法完成对机械臂工作空间的求解,并利用MATLAB和ADAMS在工作空间内进行运动学联合仿真,得出各关节角度变化曲线和末端执行机构质心位置变化曲线。结果表明,6R选矸机械臂的结构设计合理可靠,所求解出的运动学理论方程准确,满足机械臂从点A(0.1028,0.0975,0)运动到点B(0.0828,0.0775,0.030)的需求。     

基于ANSYS的6R机械臂静力学分析

随着我国智慧矿山建设的大力推广,机器人技术正在逐步应用于矿山领域。针对6R机械臂的作业安全性与可靠性问题,对其采用静力学分析的方法验证其结构设计的工作可靠性。通过使用CAD软件SolidWorks完成机械臂三维模型的建模并导入ANSYS workbench中,根据实际受力状况对其进行静力学分析,获得其在作业时各个组成部件上的应力变化规律和关键部件的变形情况。仿真结果表明,机械臂的结构设计可靠,为后续的结构优化、运动控制等奠定了基础。     

基于ANSYS巷道掘进支护平台支撑臂强度分析

利用ANSYS Workbench有限元软件对某型巷道掘进支护平台支撑臂的结构进行强度分析,研究了平台支撑臂在最大载荷下的应力分布规律及变形情况。结果表明:平台支撑臂的强度、刚度满足安全要求,从而论证了平台支撑臂结构设计的合理性,为下一步平台支撑臂优化设计提拱了重要的理论依据。     

矿用转向节臂的结构强度有限元分析

针对矿用转向节臂杆部在使用中会发生断裂的问题,运用有限元分析软件ANSYS,建立转向节臂的有限元计算模型,并对其进行静态应力应变分析和疲劳分析计算,从结构强度角度出发探讨转向节臂杆部断裂的原因,为转向节臂进一步的结构设计提供必要的理论依据。     

混凝土湿喷机工作臂的运动分析与仿真

在对混凝土湿喷机工作臂的结构分析的基础上,运用机器人机械手的运动分析原理,建立了工作臂的关节式机械系统运动分析模型,利用矩阵法和齐次变换数学工具推导了固定坐标系下的喷射头的运动学方程,并应用Matlab对工作臂的运动轨迹进行了仿真和验证。运动臂的分析和仿真为混凝土湿喷机操作人员提供了控制喷射头位姿的依据、为设备的可视化监视系统和自动控制系统的研究与设计奠定了基础。     

掘进机并联工作臂设计与运动学分析

以掘进机并联工作臂为研究对象,基于机器人拓扑结构设计了一种可以实现一平移两转动三自由度的新型并联机构3-UPU/RPR。对该机构的方位特征集和运动自由度进行综合分析,并运用欧拉旋转平移变换法对其进行位置逆解;结合蒙特卡洛法求出该并联工作臂的工作空间,结果表明该并联工作臂具有对称性、内部无空腔且有较大的工作空间的特点。最后将其运用于悬臂式掘进机,解决了传统悬臂式掘进机悬臂运动结构自由度缺乏和掘进工作整体空间扩展受限的问题,为掘进机工作臂设计提供了理论参考与依据。     

六自由度矿用机械臂的运动学分析

针对所设计的的六自由度矿用机械臂运用D-H方法建立运动学模型,在MATLAB中进行运动学分析;通过蒙特卡洛方法对其进行工作空间分析,得到机械臂工作空间云图;采用三次插值的方法对机械臂进行轨迹规划。结果表明,机械臂参数设计合理,工作空间直观准确,为机械臂进一步优化提供了参考依据。     

架管机的机械手爪优化分析

为优化架管机机械手爪的结构,采用ANSYS软件对机械手爪进行静力学分析,获取了夹爪的受力特点及位移情况,并进行了多目标尺寸优化,优化了机械手爪的结构尺寸。通过ADAMS软件进行动力学分析,选择合适的设计变量,得到了驱动力最优解及最优解下设计变量的最优值。结果表明:手爪构件壁厚是影响整体结构安全性和稳定性的主要因素;夹爪连杆之间的夹角对液压缸驱动力影响最大。     

基于液压与控制技术的机械手的设计与分析

机械手是模仿人的手部动作,并按要求实现自动抓取、搬运等动作的自动装置。机械手可以在恶劣环境中以及单调、频繁的操作中代替人作业,因此获得日益广泛的应用。机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置四部分组成,智能机械手还具有感觉系统和智能系统。介绍了工业机械手属圆柱坐标式、全液压驱动机械手,设计了液压回路,对手部材料进行了结构分析,并采用了西门子PLC控制其工作过程。     

掘进机机载钻孔机械手多体动力学分析

为研究机械手在钻孔工作过程中的动力学响应情况,建立机械手的刚柔耦合动力学数学方程,再以有限元法和多体动力学软件为基础,建立机载钻孔机械手的刚柔耦合动力学模型。以钻头工作过程中的随机工作阻力为载荷,研究伸缩臂的大刚度小变形与钻杆的小刚度大变形对机械手的动态性能的影响。通过对比仿真结果可知,钻杆、伸缩臂的柔性变形对钻头的运动精度影响很大,但其对钻头的速度、加速度影响相对较弱。研究结果表明,利用刚柔耦合模型,能够有效模拟机械手在钻孔过程中的动力学响应过程,为机械手的智能控制研究提供依据。     

一种新型2自由度并联机械臂的轨迹控制

介绍了一种基于双极坐标并联机械臂的运动轨迹示教再现的设计方法。以文字书写为例,可以把文字的每个笔画用直线段来拟合,然后把这些直线段的起点和终点作为示教点。利用西门子S7-200PLC的计数器记录编码器在示教点的数据,完成文字书写的示教;再现时,调取PLC记录的示教点的数据,通过PLC控制两极坐标轴电机的输入脉冲,使用在极坐标下的直线轨迹插补程序完成文字书写的再现。该双极坐标并联机械臂结构简单、工作空间敞开性好、控制方便、造价低。     

基于PLC的气动搬运机械手设计

介绍了一种基于PLC控制的气动机械手的设计,详细介绍了气动机械手的结构设计、工作原理、气压传动系统和电气控制系统设计等具体内容。通过PLC的软件程序控制各电磁阀,驱动气缸动作,从而控制机械手的动作。     

浅槽重介分选机内部流场的数值模拟研究

介绍了浅槽重介分选机的结构、工作原理和技术特点,并采用Fluent软件,对浅槽重介分选机内部的流场进行了分析和研究,得出了各主要位置的速度和速度变化规律,揭示了浅槽重介分选机在分选过程中的悬浮液体流场形态及运动规律,以为其结构设计和改进提供理论依据。     

煤矿用智能钻车机械手设计及模态分析

机械手作为煤矿用智能钻车的关键部件之一,其性能直接影响钻车的打钻效率。机械手的振动会对机械手的位置精度产生不可忽略的影响。通过对机械手进行设计研究,确定采用四关节机械手配合敞开式钻杆箱,实现智能钻车的自动化上下钻杆。运用有限元分析软件对机械手进行了模态分析,得出了机械手的6阶固有频率和振型,得到了在不同频率下机械手的抗振性。分析结果可为机械手结构设计合理改进、增加机械手的刚度和稳定性,以及机械手的进一步动态优化提供理论基础。