油烟管道清洗机器人关键技术研究

为了改善传统人工清洗油烟管道的工作环境,提高油烟管道清洗行业的自动化水平.文章基于ARM9嵌入式系统,构造了油烟管道清洗机器人系统,该系统在ARM处理器下使用Visual C++开发了机器人控制软件.通过对机器人外部的机械结构进行了研究设计,实现了油烟管道清洗机器人整体的设计,该机器人结构简单,控制系统可靠,完成了自动化清洗的要求,为管道清洗机器人的进一步研究提供了平台.     

油烟管道清洗机器人设计

文章在油烟管道清洗机器人的机械结构设计的基础上,重点研究了基于单片机控制的油烟管道清洗机器人的开放式控制系统,完成了清洗机器人的控制策略和控制系统的软硬件结构的实现.通过运动控制模块,避障检测模块、视频监控、遥控模块的设计,完成了变位履带式移动装置驱动、管道内壁喷淋冲洗及视频监控工作任务.该机器人结构简单、控制灵活,系统工作稳定,为油烟管道清洗机器人监控自动清洗技术的进一步研究提供了平台.     

基于STM32的超声电源研制

介绍了一种基于STM32的超声电源,其利用DDS芯片直接合成需要的PWM驱动波形,死区时间由单稳态触发器来调节,采用最大电流反馈跟踪及锁相跟踪相结合的方式来实现频率跟踪。通过调节STM32输出PWM信号的占空比,从而控制半桥变换器,使其保持功率恒定。实验表明,本电源具有跟踪精度高、成本低、工作稳定的特点。     

基于BP神经网络的数控超声加工性能研究

采用正交试验方法对数控超声加工效率进行了分析,建立了数控超声加工效率BP神经网络模型,并对所建模型进行了仿真验证.验证结果表明,该模型预测的工艺参数"加工效率"与实测值具有很好的拟合关系,在此基础上拓宽了各因素水平的取值,利用神经网络的非线性映射能力仿真了各参数对加工效率的影响.     

一种自动清洗玻璃窗的机器人

基于51单片机的控制原理,研制了一种自动清洗玻璃窗的机器人及其控制系统,包括清洗机器人的结构设计、控制系统设计、样品的工作过程简介.实验表明,该清洗机器人结构简单、控制可靠、清洗效果较好,可以推广到家居和楼宇的清洗领域.     

超声清洗在网带炉中的应用

金属零件在渗碳前需要表面干净,但现有网带炉的前清洗效果不佳.为改善网带炉前清洗的去油去污效果,在网带炉前清洗安装超声波清洗装置.根据前清洗的尺寸结构和超声清洗的特点,设计了超声清洗的功率、频率、安装方式.结果证明,增加超声清洗装置后,零件清洗效果得到改善,零件热处理后渗层厚度更加均匀.     

基于PLC的管道清洗系统设计

针对管道清洗的特点,设计一种基于PLC的管道清洗系统,并介绍该系统的工作原理、特点。该系统通过PLC控制其气动回路和液压回路,实现了清洗动作的自动化。该系统操作简单,结构灵巧,精度高,提高了管道清洗的效率,解决了清洗长管道的问题。     

一种海洋平台清洗机器人吸附机构研究

针对当前海洋平台导管架人工清洗工作量大、效率低、易造成污染等现状,提出一种海洋平台导管架清洗机器人设计方案。该清洗机器人具有8个自由度,能够沿导管架空间进行攀爬、定位并通过夹持高压水枪对导管架进行清洗。为了保证机器人在静止和工作状态下都能吸附在导管架上以保持平衡,研究并设计一种清洗机器人吸附机构。基于该清洗机器人的构型特征与受力情况,对各种状态下的清洗机器人进行力学分析和理论计算,得出机器人稳定工作的最小吸附条件。利用有限元软件ANSYS Workbench对吸附机构进行静力学仿真实验,实验结果表明:所设计的吸附机构的强度和刚度能满足机器人清洗海洋平台的工作需求。     

基于FLUENT的干冰清洗喷枪结构多目标优化研究

干冰喷枪性能直接决定了干冰清洗效果.针对现有的一种干冰清洗喷枪清洗性能不佳的问题,考虑多个清洗影响因素对喷枪进行多目标优化,提高清洗效果.采用喷枪的几何特征为变量设计正交试验,利用FLUENT进行仿真试验.分别对单一目标优化,根据得到的单目标最优值建立隶属函数,以完成量纲一化处理并加权得到综合评判分数来评价喷枪综合性能...     

基于超声搅拌摩擦焊的变幅杆设计与仿真研究

超声搅拌摩擦焊接装置有助于解决搅拌摩擦焊技术在厚板焊接上的难题,变幅杆能将换能器输出端只有几个μm的超声振动放大至实际需要的几十至几百μm数量级,并带动搅棒针作超声波振动.为满足不同形状变幅杆的设计,导出了变截面变幅杆的振速分布函数和应力分布函数,设计了超声搅拌摩擦焊变副杆,并利用MATLAB进行了数值仿真计算,仿真结果表明:在变幅杆输出端(X=160 mm)附近,振动速度达到最大值,整个超声系统的前后端振速比约为10倍,满足实际应用的要求.     

对自主吸尘机器人多路超声波下窜绕信号的研究

在自主吸尘机器人的定位导航巾，实时获取周围环境信息的传感器至关重要。本项目HSR2000使用丁多路超声波传感器．采用了群发群收的工作模式．在此基础上本文对超声波窜绕信号进行了初步分析，同时探讨了窜绕信号对接收信号的稳定性和对发射功率及测量值误差等因素的影响，并提出了几种解决方法     

基于负压吸附的船体清刷机器人研究

为了减少因船体附着污损物对船舶航行造成的阻力,提高船舶运输业的效益,研究设计了水下船体清刷机器人。介绍了水下船体清刷机器人的移动方式、吸附方式和驱动方式,设计了一种以轮式行走、液压驱动、负压吸附方式的船体机器人本体结构方案,并对船体清刷机器人进行了静力学分析,建立了其在船体表面运动的运动学模型,分析了机器人能够稳定安全地吸附在船体表面所需要的吸附力、驱动力矩以及运动过程中的回转半径。     

履带式水仓清挖机器人液压系统分析

针对当前机械清挖存在的功能单一、体积庞大、自动化程度低、操作人多的缺点,设计一种水仓清挖机器人,并对其行走单元的液压系统进行仿真分析。仿真分析平地直行、转向、爬坡等工况下的动态特性,结果表明清仓机器人的行走单元能够按照工况要求完成指定动作,行驶过程中不受外界阻力变化影响,同时各个执行器能够独立工作互不干扰,体现了良好的抗流量饱和能力。此外,还模拟了负载敏感系统和定量泵节流调速系统的节能效率,结果表明负载敏感系统的效率更高,节省的能量更多。     

基于SimMechanics的六自由度机械臂仿真研究

运动学和动力学分析对机械臂的研究具有很重要的作用。以往对机械臂的研究方法均需要建立复杂的数学模型和程序,而Sim Mechanics具有简单、快捷获取动态系统的模型的功能,并且系统建模方便直观,仿真功能强大,可以在模型中通过改变结构,优化系统参数,在仿真环境中分析结果。利用Sim Mechanics的上述优点,以工业六自由度机械臂ER10为研究对象,将SolidWorks建立好的机械臂ER10模型导入到MATLAB/SimMechanics仿真平台中,生成对应的仿真模型,并且在运动仿真平台中,通过在机械臂模型添加末端位姿信号和各个关节信号(角度函数,力矩值),全面地对机械臂进行运动学和动力学分析。     

中央空调风管清洁机器人关键技术研究

为增强风管清洁机器人的管道适应性,根据国内中央空调风管特点,提出一种风管清洁机器人自适应调节机构。分析了机构的工作原理、力学特性,建立了数学模型,进行了仿真。为增大机器人的最大行走距离,将电源载波技术应用于机器人的通信系统。给出了载波电路图,制定了通信协议,描述了通信流程,实现了线缆内电源线与信号线的复用。研究成果应用于中央空调风管清洁机器人中。结果表明:调节机构对国内风管有极强的适应性,载波技术的应用增大了机器人的最大行走距离。     

基于超声短时傅里叶变换的液压管路内油液压力测量方法研究

阐述一种利用超声波测量管路内油液压力的方法：使用专用调压设备向钢管中的液压油施加压力,利用中心频率4 MHz的宽带超声换能器在钢管外壁对管内的液压油进行探测并获取反射超声回波信号,然后利用短时傅里叶变换对不同压力下超声回波信号的时间-频率谱与相同压力下时间-幅值谱进行分析。结果表明：随着钢管内液压油承受压力的增加,超声声速变大,声衰减系数变大。对管路内油液压力与超声声速、声衰减系数的关系进行拟合后得到函数关系,可以通过测得的超声声速、声衰减系数反演得出液压油压力。     

陶瓷磨边超声加工电源的设计与研究

针对超声加工系统存在频率漂移的问题,提出了基于STM32的电流扫频和相位检测相结合的复合频率跟踪方法。电流扫频可确保在宽频率范围实现频率跟踪,相位检测保证了频率跟踪的快速性。在此基础上,设计了相应控制算法和硬件电路。通过陶瓷磨边实验表明该系统具有良好的频率跟踪效果。     

温度对超声清洗中空化泡动力学特性的影响

目的为了更合理地利用超声清洗中的空化效应。方法以清洗区单空化泡为研究对象,基于能量守恒原理,建立了空化泡的动力学模型。数值模拟了环境温度、声压幅值、超声频率和超声振幅对清洗区空化泡动力学特性的影响。结果当温度从0℃升高到80℃时,空化泡溃灭时间由579.36μs缩短到181.43μs。高温下空化泡的膨胀速度更快,50℃时空化泡的最大膨胀幅值为51.27,此时空化强度最大。随着声压幅值的增大,空化泡的运动由近似于稳态空化的多周期振荡转变为只经过一次膨胀压缩后溃灭,最大膨胀幅值也由此先减小,后近似于线性增大,溃灭时间先变短,后稳定在150μs左右。随着频率的增大,空化泡的最大膨胀幅值变小,溃灭时间变长,振幅的扰动作用对空化泡半径变化和溃灭时间的影响很小。结论不同温度下空化泡的动力学特性相似,声压幅值的增大和超声频率的降低均有助于提升空化效应,换能器的振动对邻近液体中空化泡的扰动作用可忽略。     

基于最大熵谱估计的管道腐蚀超声内检测系统

超声检测是管道腐蚀缺陷在线检测的重要方法之一,短时间序列、高分辨、强抗干扰能力的在线功率谱估计算法是管道内检测的关键技术.基于在线最大熵谱估计,研制了具有20个探头的多通道超声管道内检测系统.检测系统采用主从结构,检测板卡通过PCI总线与嵌入式计算机通信,高速切换开关扩展检测通道数,超声回波信号在线处理采用Burg最大熵谱估计法.经标准实验管段检测证明,该检测系统能够检测管道内外腐蚀缺陷,适用于管道腐蚀在线检测,应用前景较好.