2-PUR-PSR并联机构的运动学分析及尺度综合

Exechon机器人中的并联模块2-UPR-SPR机构由内副P驱动(U:虎克铰,P:移动副,R:转动副,S:球铰),运动部分质量大且对刚度有一定影响。提出外副驱动的2-PUR-PSR并联机构,具有和2-UPR-SPR相同的自由度数目和性质,采用螺旋理论分析了2-PUR-PSR并联机构的自由度,确定了其两条转轴,建立了位置逆解模型。基于螺旋理论得到描述机构运动/力传递性能的局部传递指标和全域优质运动/力传递空间比指标。借助空间模型法对2-PUR-PSR并联机构进行尺度综合,获得性能分布图谱,确定最优尺寸区域。2-PUR-PSR并联机构在加工、装配等方向有较好的应用前景。     

一种共轭凹凸型非圆齿轮机构的设计

为了设计出传动比函数具有二次不等幅特点的凹凸型非圆齿轮机构,利用自主开发的生成齿廓的软件设计了主动齿轮齿廓,利用CAD软件优化了内凹部分的曲线。提出了新的齿廓生成方法,利用Pro/E软件仿照展成法原理,用主动轮作刀具、从动轮作毛坯生成从动齿轮齿廓。进行了虚拟仿真,提取了齿轮传动比的理论值。完成了齿轮传动试验,并利用高速摄像机测得了齿轮传动比的试验值。结果显示两组传动比的值基本一致,验证了凹凸型非圆齿轮啮合和传动的正确性及该类齿轮在应用中的可行性。     

基于全自主机器人避障控制方法的研究

介绍了全自主机器人避障控制的基本方法,对目前应用在全自主机器人避障过程中比较普遍的几种控制方法进行了详细的阐述并对各自的优缺点进行了评价。     

喷雾参数对猕猴桃精量对靶授粉雾滴沉积量的影响

为了提高猕猴桃在不同倾斜角度下的花粉液沉积量,达到节约花粉液和提高授粉效率的目的,提出了一种基于角度调控的精量对靶授粉方式,并分析了气压、液压、喷雾距离和倾斜角度对雾滴沉积量的影响。首先搭建了精量对靶授粉试验装置;其次针对不同花朵重叠的情况,设计了精量对靶的角度调控方案、控制参数试验方案以及沉积量、雾滴粒径大小测试方法,确定了无倾斜角度下的授粉控制参数;再次分析了倾斜角度对雾滴沉积区域面积、理论授粉时间、雾滴逃逸率以及授粉补偿时间的影响,确定了最终授粉时间;最后通过验证性试验对精量对靶授粉方式进行雾滴沉积量和授粉成功率的分析。试验结果表明：当授粉液压为0.070 MPa、授粉气压为0.150 MPa、授粉距离为40 cm、授粉基础时间为3.50 s时,雾滴沉积量可满足无倾斜角度的充分授粉要求;随着花朵、喷嘴倾斜角度的增大,雾滴逃逸率和授粉补偿时间随之增大,最大雾滴逃逸率为27%;精量对靶授粉方式在不同倾斜角度下花蕊区平均雾滴沉积量稳定在43.0～46.5 mg,平均单朵花所需最终授粉时间3.67 s,授粉成功率达到96.7%。基于角度调控的精量对靶授粉方式在节约花粉液、提高授粉效率以及...     

基于ADAMS的爬楼梯机器人动力学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立轮组结构爬楼机器人的虚拟样机模型,对爬楼机器人爬楼过程中的功率变化进行动力学仿真分析.结果表明:在上、下楼的过程中,后轮组、前轮组分别承受大的力矩、输出大的功率.为机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供理论依据.     

铝动态再结晶的研究及参数优化

本文阐述了铝动态再结晶的影响因素,通过Zenner-Hollomon参数建立了动态再结晶的数学模型,运用线性回归的方法,得出在动态再结晶影响下铝的流变应力与变形速率、变形温度的关系。     

堆聚态采血针管自动分料拾取机械手研究

目的研究堆聚态采血针管在包装过程中的自动分料拾取机械手,实现采血针管的单根拾取。方法基于采血针管的物理特性,设计搓分式和气吸式2种自动分料拾取机械手,通过拾取过程的力学分析和正交试验,研究入料深度、初始杆距和夹持力对搓分式分料拾取成功率的影响;通过设计计算和试验,研究吸附次数对气吸式分料拾取成功率的影响,并将2种机械手的分料拾取效果作对比。结果搓分式分料拾取机械手在入料深度为30 mm、初始杆距为4 mm、夹持力为1.9 N时分料拾取成功率最大为82%,但对物料损伤程度较大。气吸式分料拾取机械手在连续双次吸附时,分料拾取成功率最大为86%,对物料损伤程度较小。结论气吸式分料拾取机械手对物料损伤程度较小,可以满足五通道采血针管自动包装机的送料要求。     

医用胶带装盒机的设计与试验

目的以不同长度尺寸的医用胶带和包装纸盒为对象,设计一种由取盒机构、推料机构、传送机构、封盒机构及机架组成的自动装盒机,实现对不同长度盒型的包装作业。方法以圆柱齿轮行星轮系旋转式取盒机构为基础,设计优化一种圆-椭圆齿轮行星轮系取盒机构;设计具有可调节功能的推料机构、封盒机构及传送机构;通过试制并调试样机,进行2种规格胶带和纸盒的试包装。结果新型取盒机构在取放盒点的加速度比原机构减少了14.3%,在纸盒与阻挡物碰撞点的速度也比原机构减少了14.3%,样机可进行不同长度规格物料包装作业。结论圆-椭圆齿轮行星轮系取盒机构增加了装盒机取放盒的可靠性,装盒机设计合理,能适应不同长度尺寸盒型的装盒需求,为包装行业同类应用提供参照。     

自动装盒机椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构轨迹分析与设计

自动装盒机连续旋转式行星轮系取盒机构与间歇式往复摆杆取盒机构相比,机构振动小,速率更高。基于行星轮系取盒机构输出末端内摆线运动特性要求和非圆齿轮传动比可变的特点,提出一种椭圆-圆齿轮行星轮系代替现有的圆齿轮行星系取盒机构,使输出末端运动轨迹和特性得到优化。建立圆齿轮行星系取盒机构和椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构的运动学模型,分析两种机构的工作原理和运动特性,对机构进行轨迹仿真和运动特性求解,分析出机构主要参数对机构运动轨迹和特性的影响。利用人机交互的方法,对椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构的参数优化,得到一组较优的结构参数,并建立三维仿真模型。参数优化后的椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构运动特性与圆齿轮行星系取盒机构对比,在取盒和放盒工位的速度变化减小14.3%,最大加速度减小9.9%。上述研究可为行星轮系高速吸盒机构的设计提供理论依据。     

一种轮组结构爬楼梯机器人的传动和结构设计

针对楼梯结构的变性,研制了具有爬梯强适应能力的轮组机构。该机构保证机器人具有良好的机动性,能够在平地行驶、爬楼梯、跨越障碍等动作状态间很好的过渡转换。介绍了机器人的结构特点及其运动功能实现,并对机器人的传动结构布局、传动实现、轮组设计等内容进行详细阐述。