具有震颤抑制的微创机器人主从控制系统设计

详述了一种用于抑制微创手术机器人震颤现象的主从控制系统，提出了针对人手生理震颤的新型零相位滤波方法及针对从操作臂关节“粘滑行为”的前馈补偿PD伺服算法。新型零相位滤波避免了传统低通滤波器容易造成延时和传统零相位滤波无法在线使用的缺点，前馈补偿PD伺服算法通过摩擦补偿克服了非线性摩擦对从操作臂运动造成的影响。最后，对系统进行仿真及实验，结果表明该方法能有效地抑制机器人手术工具末端的震颤现象。     

玻璃纤维缠绕机结构设计和芯模参数化设计

在机械式缠绕机的基础上,增加了吐丝头的伸缩、回转机构及张力控制机构,研发出一种新型的四轴联动的玻璃纤维缠绕机。通过计算机控制使该缠绕机四轴联动,结合相应芯模的缠绕方法,可方便快速的实现对矩形芯模、压力容器芯模等常用芯模的缠绕。为了减小缠绕过程中各层纤维之间张力的影响,采用阶梯式张力控制施加的方法;为了提高芯模的设计速度,基于Solidworks完成常用芯模的参数化设计,并构建了常用芯模的模型库,实现随时调用想要特征的芯模。     

基于多体系统理论的工件检测模型及其应用

研究了基于多体系统理论建立工件检测模型的方法。工件检测模型以检测特征为基本元素,采用多特征低序体描述形式,完整有效地表达了检测形面的几何信息和形面间拓扑信息。实现检测路径自动生成,解决了工件检测工艺规划的关键问题,为检测工艺自动规划奠定了基础。实际应用表明：工件检测模型广泛适用于简单二维形面及复杂三维曲面工件的检测规划;基于模型的检测路径规划不但提高了检测的规范性,而且显著提高了检测的效率。     

用触发式测头实现牙掌在线检测

在SSK—U6035五轴加工中心上，利用触发式测头（英国雷尼绍的MP10工件测头）系统和相应的检测自动编程系统实现牙掌在线定位、测量、数据处理、误差校正控制和加工一体化，大大提高了加工中心利用率和工件加工精度，降低了废品率。同时增加了该机床的功能，提高了检测自动化的程度，并且为其他类型的工件检测提供了新的方法。     

用于加工中心的在线检测新方法研究

本文提出基于特征的检测路径规划及编程方法，通过建立检测路径数学模型，解决了计算机辅助检测规划的关键问题。开发的系统用于SSK—U60355轴加工中心上，实现了零件的高精度在线检测，大大提高了加工精度和效率。     

CNC在线检测路径规划模型及应用研究

现有CNC在线检测路径规划模型以路径为基础,难以满足自动编程系统对于确定点位信息的要求。针对这一问题,在基于特征的传统路径规划的基础上,基于多体理论实现过渡路径自动规划,并建立以参数化的检测信息为输入,以测量节点的位置和遍历顺序为输出的规划模型,可以直接为检测程序自动编写系统所用。根据这一模型生成检测程序,经FANUC 0i系统CNC加工中心验证,这种模型能够用于具有典型特征的规则型面和组合型面工件的路径规划,符合点位控制机床的运动特点,为自动编程的实现奠定了基础。且相对于人工路径规划,应用路径规划模型可以提高规划效率和准确性。     

基于平行四连杆的水下牵引机下限位随动机构设计与仿真分析

波浪滑翔器是一种新型水面无人观测平台,通过水下牵引机中水翼被动摆动获取波浪能来产生前向推力。通过分析常规波浪滑翔器水下牵引机的脐带缆倾斜角造成的波浪能损失现象,设计了一种水翼摆动下限可以随脐带缆倾斜角的变化而改变的水翼摆动机构——下限位随动机构。首先,通过计算流体力学软件Fluent仿真分析了下限位随动机构对于水翼摆动角度的调节能力;其次,通过在常规水下牵引机内部加装一套平行四边形传动机构,设计了下限位随动机构原理样机,并通过搭建大型波浪模拟测试平台进行水池试验,验证了下限位随动机构原理样机的推进性能。研究表明,所提新型水翼摆动机构可以很好地提升水下牵引机的推进性能。     

颞骨手术虚拟触感装置设计及其运动学分析

针对现有颞骨手术术前培训手段存在的问题,设计了一种具有结构简单、位姿解耦、自重平衡特点的5自由度力反馈触感装置。其采用水平放置的平行四边形结构,使得前后和左右两个位置自由度均满足重力平衡;对于后3个姿态自由度,采用驱动电机补偿的方式实现了完全重力补偿,进而实现了整个触感装置完全重力平衡;在触感装置结构设计的基础上对触感装置开展了工作空间分析,针对触感装置的运动学模型问题,基于旋量法建立了触感装置的正逆运动学模型;利用该模型,通过推导其末端雅可比矩阵,建立了速度模型;最后,通过Matlab对机构的条件数进行了分析计算,对机构灵活性进行了评价。研究结果表明:所设计的机构满足工作空间需求,其灵活性较好、精度较高,验证了触感装置机构设计的合理性。     

基于AutoCAD的加工中心在线工件自动检测系统

介绍了基于AutoCAD的加工中心在线工件自动检测系统的构成及功能.在ObjectARX的开发环境Visual C 6.0下,对AutoCAD二次开发提取检测数据,制定检测工艺规划,自动生成检测程序.该系统可用于工件的装夹找正,对工件进行自动在线测量、数据处理及质量分析,并能对加工误差进行补偿,以提高加工精度.