水下液压油路对接装置的结构及精度研究

为解决遥控潜水器(ROV)与水下作业机具机械结构联接和油路对接的难题,根据深水海底油气管道回接作业需求,提出了一套ROV与水下作业机具液压油路对接装置的设计方案.设计了具有滑台座的柔顺液压接头,以补偿对接装置初定位误差,降低对初定位精度的要求,从机械结构上保证了液压油路的精确对接.基于概率理论建立了油路对接成功概率模型,得到了对接成功概率与油路插头的尺寸精度、位置精度的关系.利用Matlab软件对油路插头精度进行数值计算,结果表明,该装置的油路对接成功率可达94.81%,验证了油路对接成功概率模型的合理性.     

基于Workbench的缩套式超高压缸体优化设计

某设备的缩套式超高压缸体存在内壁始终为应力最大位置,且缸体应力分布相当不均匀的问题。为满足缸体最大等效应力小于缸体材料的屈服极限,以内外缸体内壁剪应力相等为约束条件,结合过盈配合及设计要求,利用响应面法对缩套式超高压缸体进行优化设计。结果表明,缸体的过盈量从优化前的0.30 mm减小到优化后的0.2662 mm,降低了内外缸安装套合时的工作难度;内缸内壁到外缸内壁的等效应力的变化率从优化前的0.787 MPa/mm降为0.0568 MPa/mm,缸体的应力分布不均匀性较优化前有了较大的改观。     

机器人平面工具TCP的双目视觉标定方法

工业机器人末端工具中心点(TCP)是机器人实际的运动轨迹,TCP的标定效率和精度直接影响机器人的作业质量。针对机器人平面式作业工具TCP的快速、准确标定需求,提出一种基于双目视觉的标定方法。通过改变机器人末端工具位置,结合双目视觉系统对靶标点进行测量,并进行坐标转换计算,从而求解出TCP。搭建机器人TCP标定实验平台,通过对比实验,验证了方法的正确性和有效性,满足实际机器人平面式末端工具的TCP标定要求,避免了传统接触式标定方法存在的碰撞风险。     

六自由度串连机器人构型设计与性能分析

依据六自由度机器人设计"臂腕分离"的原则,基于D-H参数对六自由度机器人构型进行拓扑分类,得到32类三自由度臂部结构。研究了位置雅可比与构型奇异性之间的关系,区分出12类结构奇异构型和20类非结构奇异构型。对机器人臂部结构构型的负载能力特性进行分析,得到10类负载性能较好的非结构奇异构型。编制了臂部结构构型分类表,确定了基于负载能力的机器人构型设计原则,能用于指导机器人的构型设计。进行了机器人构型实例分析与蒸汽发生器检修机器人工程样机研制,验证了所提出构型设计方法的有效性。     

塔式起重机平衡重参数化计算系统

针对塔式起重机在实际工作中经常出现需要变换臂长,而对应的起升载荷也将变化等问题,研究开发出一套适合实际应用、简洁、方便的塔式起重机平衡重参数化计算系统．本系统根据塔机的工作特点和起重特性,针对塔机的不同臂长状态,利用三维设计软件Pro／E建立塔机主要结构参数化模型,进行结构的快速设计及自动化装配．以VB为系统开发工具,与Pro／E相结合,实现数据的传输与调用,简化了建模与计算等过程．通过算例验证了系统的正确性和可行性．     

塔机标准节主枝焊接机械手设计及运动学分析

针对国内塔机行业焊接工人劳动强度大、作业条件差、焊接质量不易控制等问题,设计了一种六自由度塔机标准节主枝焊接机械手,采用交流伺服电机与谐波减速器相结合的传动方案。运用D-H法建立了机械手运动学模型,推导了机械手的运动学方程。利用Matlab软件的机械系统建模仿真模块SimMechanics建立机械手的机构模型,进行了机械手运动学仿真分析,验证了运动学模型的正确性。     

压铸铝铁合金的组织与性能

采用高倍显微组织观察、力学性能测试等手段,讨论了铝铁系合金在压铸条件下的组织、性能,以及压铸过程中存在的问题。表明压铸铝铁合金的抗拉强度σb可达到242.3MPa,伸长率δ可达到2.7%,显微组织中存在尺寸小的短棒状相,而且压铸试棒组织呈圆环带状分布。     

六自由度机器人控制系统设计与研究

研究机器人运动的精确控制问题.为使实验教学机器人实现平稳与高精度的运动,提出了一种六自由度机器人控制系统总体方案,采用分布式结构,研发了高精度运动器LM629的位置伺服控制系统.阐述了控制系统的工作原理,设计了硬件电路与系统软件,下位机与上位PC机采用CAN总线的通讯方式.分析了机器人运动产生抖振现象的影响因素,并提出了重力补偿控制方法.对LM629的PID控制算法进行了改进,采用积分分离PID控制算法,具有更好的动态和静态特性.对系统的控制效果进行仿真与验证,证明了机器人点位控制与连续轨迹控制效果,结果表明机器人运动平稳,精度满足使用要求.     

“机电传动控制”课程教学改革与实践

"机电传动控制"是理论与实践应用紧密结合课程。针对机电传动课程教学内容繁多、教学形式单一的问题,采取综合改革措施,从教学内容的调整与优化、采用问题式教学方法、实验项目创新设计、考核方式等方面进行改革,培养学生的理论学习及知识综合应用的能力。教学实践证明,该改革方案激发了学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。