基于改进NURBS曲线插补算法的食品分拣机器人轨迹规划

目的：为了更好地规划食品分拣机器人的运动轨迹,降低其振动幅度,使食品分拣机器人能够高精度地完成任务。方法：以Delta并联机器人为基础,结合NURBS曲线插补算法和改进的遗传算法,提出了一种以最优运动时间为目标的食品分拣机器人路径规划方法。采用改进遗传算法来优化NURBS曲线。通过仿真对优化前后进行对比分析,验证了该优化方法的可行性。结果：与优化前相比,所提的优化方法可以在一定程度上降低食品分拣机器人的运动时间,从优化前的3 230 ms降低到优化后的3 070 ms。关节空间的机器人曲线也更加平滑,可以充分发挥并联机器人的性能。结论：该轨迹规划方法能有效提高食品分拣机器人的分拣稳定性和效率。     

基于网络环境的食品分拣视觉检测系统设计

以网络环境为基础,对食品分拣视觉检测系统进行研究,通过分析食品分拣系统的设计要求和设计原理,建立食品分拣系统结构模型,并以面包为对象进行食品中心位置检测试验,结果表明:试验误差范围在-1%~4%,满足分拣视觉处理的精度要求,可为其它工业自动化分拣系统设计提供参考。     

六足机器人全局运动动力学仿真

为改进所研制的六足步行机器人的机构和控制等设计,提高其步行运动的稳定性和精度,首先进行步态规划和求解各关节运动;其次将三维实体模型导入Adams软件,应用力约束建立腿与地面的动态接触碰撞模型,形成机器人的动力学全局仿真模型;然后采用HHT积分方法进行动力学仿真,对比研究了步行机器人做匀速运动和加速运动时地面对腿的冲击以及电机驱动力矩和关节约束力矩的变化情况．结果表明：采用不同的运动步态对动态性能影响较大,可以有效地改善运动稳定性．该方法对腿足式机器人设计及动态性能研究具有重要的指导意义．     

基于改进PSO-SVM的生产线分拣机器人罐装食品识别方法

目的:解决现有食品生产线分拣机器人目标识别方法存在的准确率差和效率低等问题。方法:在对基于双目视觉食品分拣系统进行分析的基础上,提出了一种将改进的粒子群算法和支持向量机相结合用于食品分拣机器人的目标识别。通过改进粒子群算法寻优支持向量机参数,获得优化的支持向量机分类模型,对全局特征和局部特征分别进行分类器训练,动态分配特征权重系数,得到最佳识别率。通过试验分析所提方法的性能,验证其可行性。结果:与常规方法相比,所提方法在食品分拣机器人的目标识别中具有较高的识别精度和效率,准确率为99.50%,平均识别时间为0.048 s,满足机器人的分拣需要。结论:所提方法能有效识别罐装食品,提高了分拣机器人分拣准确率和效率。     

基于闭环和前馈控制的高速食品分拣机器人控制技术

目的：满足当前对食品分拣机器人速度和精度的需求。方法：基于高速并联食品分拣机器人的系统体系结构,提出一种将传统的运动学闭环控制和力矩前馈控制相结合的高速并联食品分拣机器人控制方法;在原有遗传算法整定PID控制参数的基础上,引入力矩前馈控制方法进行动态控制;对比分析系统的动态跟踪精度和关节力矩,并验证该控制方法的优越性。结果：与传统PID控制相比,最大和平均关节位置跟踪误差降低了65％以上,最大轨迹误差降低了50%以上。结论：该控制方法可以有效提高高速运行时抑制动态干扰的能力。     

基于改进光滑滑模阻抗控制的水果分拣机械人夹持机构控制方法

针对目前串类水果自动无损分拣机构存在的不足,在水果自动分拣机器人系统体系结构的基础上,提出了一种将时延估计和光滑滑模阻抗控制方法相结合的串类水果自动分拣机器人夹持机构控制方法。利用时延估计方法实时获取串类水果自动分拣系统夹持机构动力学模型,进一步设计了自适应规则调整的光滑滑模阻抗控制方法,通过仿真和试验进行了验证。结果表明,该方法可以使自动分拣机器人夹持结构高精度的稳定夹持,夹持成功率100%,对串类水果的损坏为0,有助于实现串类水果的准确、快速自动分拣。     

带滑移铰机器人机构的运动动力分析

应用牛顿欧拉方法,通过向内递推和向外递推,得到了带滑移铰机器人机构二三关节的动力学方程,基于此可进行机构动力学参数仿真.     

面向非典型食品生产的高速机器人分拣系统设计

为解决食品生产种类多、差异大等原因造成难于分拣的问题,以并联机器人和视觉技术为基础,设计分拣系统的运行方案。而目前对于复杂型包装及体积小的食品,国内外对其设计的分拣系统技术并不成熟。根据高速机器人视觉系统的功能需求,构建了更精准的不同食品定位和分级的硬件系统,并完成控制系统的软件程序设计。通过对整个系统的研究发现其能够达到设计的要求,可有效地提高复杂包装及小体积食品的分拣效率,降低人工劳动的强度。     

基于ADAMS的食道诊疗胶囊驱动机器人的动力学研究

为实现消化道类疾病检查中胶囊机器人的转动、前进等复合运动的驱动,课题组提出一种驱动食道诊疗胶囊的设计方案,用于控制食道诊疗胶囊在食道内的运动和定位。首先,利用UG软件建立驱动机器人三维数字化模型;其次,利用拉格朗日法建立驱动机器人的动力学模型;将三维模型导入ADAMS软件,根据设计要求添加运动约束;最后,通过ADAMS软件完成动力学建模与仿真分析,获得驱动机器人各关节的运动特征曲线,利用ADAMS仿真分析,验证了所设计的驱动机器人具有较好的动力学特性。建立的动力学方程为后续食道诊疗胶囊的驱动控制和多物理场仿真提供了参考依据。     

6R机器人动力学仿真在MATLAB环境下的实现

通过对机器人计算机仿真的研究,应用OpenGL三维图形库,建立六自由度机器人仿真模型,并利用递推的牛顿一欧拉动态平衡法求解机器人的动力学问题,以满足实时控制的要求。文中着重介绍了运用OpenGL和MATLAB相结合建立模型,得到连续点的动力学仿真解。仿真结果表明,该方法是实用有效的;同时从仿真得到的曲线图可以看出,关节力矩曲线平滑无突变,表明机器人末端操作机构平稳无抖动现象,从而很好地保证机器人的加工质量。     

剑杆织机打纬机构动力学分析及仿真

打纬机构是剑杆织机中利用往复摆动的筘座将纬纱打向织口的机构,它与织机的工作效率和机架墙板的寿命密切相关。为研究打纬机构对织机墙板振动的影响,建立了四连杆打纬机构的理论模型,对打纬机构进行了运动学和动力学分析,求出轴承支座的约束反力,并利用ADAMS对机构虚拟样机进行了动力学仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性,为后续研究织机墙板振动特性和优化提供了参考依据。     

碱面条松散装置方案设计及仿真分析

设计了一种适用于碱面条自动化生产的碱面条松散装置,对其总体方案进行了研究,并对其内壁带有多个搅拌杆的滚筒、滚轮及支架、传动带等进行了结构设计。利用Adams软件对碱面条松散装置进行建模,通过运动学仿真从滚筒转速和角加速度2个方面验证了设计的合理性;通过动力学仿真测试了传动带的接触力及滚轮接触力,为碱面条松散装置的优化设计及构建碱面条的自动化生产线提供了参考依据。     

高速纸箱成型机展开成型机构的设计与仿真分析

介绍高速纸箱成型机的结构及工作原理,采用解析法建立展开成型机构中的凸轮轮廓曲线方程,推导出机构摆杆各阶段的角位移、角速度和角加速度方程.通过VB编程生成凸轮廓线并导入Solidworks中生成三维实体模型,最后利用CAE插件COSMOS Motion对该机构进行了运动仿真.仿真结果分析表明,该机构运转平稳并且可以实现纸箱成型机的成型能力提高50%.     

基于系统动力学的白酒智能化酿造综合效益分析——以汾酒智能化酿造为例

随着科技手段的飞速发展,白酒智能化酿造技艺成为助推白酒企业规模化发展的必然趋势,本文通过分析影响白酒智能化酿造综合效益的经济、社会和环境三个子系统,并分析各子系统的影响因素,进而建立系统动力学模型。最后以汾酒智能化酿造为案例进行多场景仿真分析。结果表明,该模型可以为白酒智能化酿造综合效益量化评价,进而为白酒智能化酿造研究提供理论依据。     

分子动力学探究高压对β-乳球蛋白与多酚结合的影响

为探究不同压力下多酚与蛋白的结合规律,以表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)和 β-乳球蛋白为研究对象,采用分子对接和分子模拟研究两者结合能和结合机制在0.1、200、500、800 MPa时的变化.结果表明,EGCG常压下主要结合在疏水腔(1号区域),蛋白经200和5...     

SCARA机械臂在金针菇搬运生产线中的应用研究

为改善金针菇工业化生产线上选择顺应性装配机器臂(selective compliance assembly robot arm,SCARA)的运动性能和工作效率,基于遗传算法对其进行轨迹优划。首先,机械臂工作路径分为3段,运用运动学分析求出各路径点处对应的关节变量。其次,在关节空间内使用3-5-3分段多项式插值函数对关节变量进行轨迹规划,使得加速度连续且无突变,解决仅使用三次函数规划机械臂的抖动问题。通过遗传算法对各段路径进行时间优化,得到最优的运行时间。最后进行仿真得到关节角度、角速度和角加速曲线,曲线表明:3-5-3分段多项式轨迹可以即保证运行平稳无冲击,且优化后整体运行时间减小39.8%,实现速度和时间的最优化,对机械臂控制具有指导意义。     

机电耦合高方平筛动力学特性研究

以高方平筛为研究对象,建立其力学模型及机电耦合数学模型,应用ADAMS和MATLAB对其进行联合仿真。结果表明,偏重块在启动过程中不是匀加速启动的,其角加速度的仿真曲线与电机电磁转矩的仿真曲线相似;电机的启动电流可以达到稳态电流的8倍以上,持续时间是偏重块的加速时间。研究方法和步骤不仅适合该类型高方平筛的设计与改进,同时对其他产品的设计及研发也有一定的使用价值和参考意义。     

反相微乳液共聚合制备两性聚丙烯酰胺动力学研究

该文首先通过电导法和目视法绘制了复配乳化剂、单体溶液和环己烷的三元相图;然后通过动力学研究,分析了反应温度、单体浓度、乳化剂用量和引发剂用量对聚合反应速率和PDADMAC/AM/AA（PDAA）相对分子质量的影响,得到聚合反应的表观活化能为9.84 kJ/mol;并分别得到了聚合速率和相对分子质量的动力学关系式为Rp∝[M]1.05[E]0.21[I]0.35,Mv∝[M]1.18[E]-1.16[I]-0.24。最后通过扫描电镜观察了PDAA反相微乳液粒子形貌及PDAA水溶液粒子形貌。     

有机无机肥不同施用方式对鄂西南植烟土壤有效氮动态的影响

在鄂西南烟区研究了化肥不同施用方式对植烟土壤有效氮时空动态的影响。结果表明,在降雨量较大年份,烟叶移栽后一个月内化学肥料带入的有效氮基本全部损失,有机肥料带入的氮素(有机态氮)则在移栽后45～70 d内在0～20 cm土层内发挥作用;移栽后60 d左右土壤自身有机氮开始矿化加速导致土壤有效氮升高。揭膜可以使化学氮素大量淋失,而全生育期覆膜则使后期土壤有效氮升高。提前施肥可能会使无机肥料氮素转化为有机氮,使氮素淋失的风险大幅度降低。     

三维编织机运动仿真分析及其轨道优化设计

为研究旋转式三维编织机携纱器在对零部件编织过程中的运动情况,以便对携纱器的运动和接触进行分析,了解其对编织后的复合材料性能的影响,通过分析建立携纱器运动的理论公式,利用MatLab软件绘制携纱器的理论运动曲线,并且在SolidWorks中建立三维编织机简化后的虚拟样机分析模型,应用ADAMS软件进行运动和动力学仿真。对比理论与仿真的曲线发现,携纱器在过渡阶段出现尖点,存在较大的加速度,产生接触冲击,对编织的效果造成不良影响,进而进行携纱器运动轨道的优化设计。通过导入虚拟样机软件仿真后发现,优化后的携纱器速度曲线过渡平缓,圆滑,无尖点,且过渡处加速度小,从而减小了冲击,降低了磨损率。