基于Arduino的智能物料搬运机器人设计及样机试验

针对当前生产制造中物料分拣搬运任务的自动化需求,设计出的一款智能物料搬运机器人,分别从机械结构设计、硬件设计、程序设计3个方面对机器人进行研究分析。基于Arduino Mega2560芯片的主控制系统,通过二维码扫描模块获取待搬运物料信息,信息通过串口通信传入主控制器后将搬运信息显示在液晶屏上,机器人通过寻迹到达所需物料区域,通过OpenMV识别搬运物料,将所需物料位置发送给主控制器,控制舵机控制板使机械臂完成对应物料的抓取,运送到物料放置区,识别放置位置并进行物料放置。底盘采用4个麦克纳姆轮,通过灰度传感器,实现机器人的自主运动。根据结构设计,搭建智能物料搬运机器人物理样机,用物理样机进行实验室物料搬运试验,验证了物料搬运过程的稳定性和有效性。

汽车平顺性的虚拟样机试验

应用面向整机系统虚拟样机的概念 ,将研究对象分为悬架、轮胎、路面等模块。用 BEAM力将悬架多片板簧简化为一片主板簧或一片主板簧和一片副板簧 ,用 ADAMS的 FIAL A模型轮胎表示车辆轮胎 ,根据 ISO噪声路面的功率谱参数 ,设计了车辆行驶的路面文件。同时建立了三维实体虚拟整车模型 ,实现了虚拟车辆的仿真行驶。虚拟汽车仿真行驶时 ,能够体现真实车辆的运动学和动力学关系 ,驾驶员振动加速度仿真值与实测值接近。研究结果表明 ,对于汽车这一复杂的机器系统 。

香蕉采摘机械手结构设计及样机试验

在对香蕉农艺特性及收获特性分析的基础上,遵循机构设计与仿生学原理,提出了一种模拟人工采摘动作的香蕉采摘机械手机构方案,将香蕉采摘机械手分为旋转、升降和平移3部分,对各部分的功能、结构和几何尺度进行了详细的分析。遵循结构设计方案,搭建了香蕉采摘机械手物理样机,用物理样机进行了实验室采摘试验,验证了机构空间可达性和采摘过程的稳定性和有效性。

双定子永磁同步发电机(Ⅱ)——有限元分析及样机试验

对双定子永磁同步发电机进行了有限元分析计算和样机试验,验证了本系列前述文章中将响应面法应用于双定子永磁同步发电机电磁设计的有效性及电机性能的优越性。针对5kW的样机电机,在不考虑散热差异的前提下,双定子永磁同步发电机的功率/体积密度比内转子永磁同步发电机提高50%左右,额定工作效率达90%,且在很广的负载范围内都具有很高的运行效率,额定电压调整率只有6%。

图书上下架机器人的结构设计及其机器手的样机试验

在分析了现有的图书馆机器人的基础上,提出了一种可重构变形的图书上下架机器人。将机器人分为机器手、升降机构和行走机构三部分,并对各部分的功能、结构和尺寸进行了分析。依照设计方案制作了机器手样机,并对机器手样机进行了实验室拿取图书的实验,实验效果达到预期目的。

新型深水管道切管机设计与样机试验

针对深水X70级管道维修时管道切断与倒角机具二次定位困难、作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,即可完成管道切断、倒角作业的新型深水管道切管机设计方案。该机具采用立铣方法完成切断管道、外倒角作业,采用波纹刃钻铣鍯复合刀具,解决了切断深水X70级管道时夹刀的技术难题;采用拱孔式双摇杆自定心管道夹紧装置设计方案,解决了作业时机具旋转刀盘与管道轴线偏心的技术难题。在此基础上,设计了自动补偿海水压力的液压系统,完成了样机的研制与陆上作业性能试验。结果表明该机具能够实现"一次"装夹,可以满足切割深水X70级高强度管道时不夹刀、切管时间短、倒角均匀的作业要求,从而为工程样机的研制奠定了技术基础,对实现深水管道维修作业机具的国产化具有重要意义。

采摘机器人作业行为虚拟仿真与样机试验

为开展采摘机器人智能防碰损作业行为及规划算法的仿真试验与验证,设计了一种基于虚拟现实的采摘机器人仿真试验系统。以葡萄采摘机器人为对象,先构建虚拟现实环境下采摘机器人及其作业场景模型,用于模拟设施果园试验环境;然后对虚拟采摘机器人进行运动学建模,运用D-H参数法解算机械臂运动学正解和逆解;再依据葡萄串形状等特性设计一种夹-托-剪式的采摘机器人末端执行器及其采摘过程控制模型;建立机械臂末端连杆与执行器之间的空间位姿变换关系,并对机械臂运动进行轨迹规划;设计并定义仿真系统各模块间的数据接口,最终基于虚拟现实平台EON开发出采摘机器人虚拟仿真系统。基于该系统进行18次葡萄防碰损采摘路径规划及夹剪行为试验,成功率达88.89%;将相关算法移植到物理样机进行43次室内试验,成功率为86.05%。结果表明,开发的仿真系统可为采摘机器人智能行为算法的测试及改进提供虚拟试验平台。

拖动流体机械电动机电磁设计软件研制及样机试验

介绍了拖动专用流体机械异步电动机电磁设计软件研究与应用的曲线与图表的数据处理、公式还原、定子绕组并绕根数和并联支路数的确定， 并且论述了定子。

基于人机耦合的下肢外骨骼机器人动力学仿真与样机试验

为了研究下肢外骨耦机器人在运动过程中人机耦合的运动特性,设计了一款10自由度下肢外骨耦机器人;采用ADAMS仿真软件对所设计的下肢外骨耦机器人进行了人机耦合动力学仿真分析;根据所设计的外骨耦模型进行了物理样机研制与人-外骨耦平地行走试验分析。结果表明,该下肢外骨耦机器人结构设计合理,能够满足下肢外骨耦机器人与人协同行走的基本功能要求,为后续进行下肢外骨耦机器人的优化设计与人机协同运动控制奠定了基础。

竹材自动定段设备的设计与样机试验

竹材凭借其生长周期短、力学性能好、绿色环保等优异特点,具有较高的经济和社会价值,逐渐得到规模化开发利用,但目前竹材加工机械普遍存在自动化程度低、劳动强度大、安全系数低等问题,难以满足现代高质量竹材加工品生产的需求,极大限制了竹材加工行业的发展,竹材加工机械急需向自动化、连续化、智能化方向进行发展。设计了一款基于可编程控制器(PLC)控制的竹材自动定段设备,可实现竹材自动进料、去竹篼、可调定长定段、竹节自动识别、竹节有效精准避让、规格化竹段自动出料、去竹梢等功能,实现了竹材定段工序的自动加工,大幅提高了竹材加工的机械化、自动化水平,同时减少了安全隐患。通过对竹材自动定段设备的现场试验,能够实现竹材自动定段的功能,基本达到了设计要求,竹节避让率可达100%,平均加工效率约10.16 m/min,竹梢有效保留率100%,定段效率比人工至少提高27%,降低劳动力成本50%以上,仅需一人操作设备,适合实际生产的需要,为后续实现竹材初加工全程机械化提供了条件。

自动充电机械臂运动学分析与样机试验

为了解决电动汽车自动充电过程中机械臂运动的稳定性以及定位精度的问题,利用ADAMS仿真软件对所设计的机械臂进行运动学仿真;根据D-H方法建立了机械臂运动学模型,通过蒙特卡洛方法分析了该机械臂的工作空间,利用MATLAB对机械臂工作空间进行求解,得到自动充电机械臂末端工作空间点云图。根据所设计的机械臂进行样机研制,并进行机械臂样机试验。结果表明,自动充电机械臂结构可行,运动合理,能够满足自动充电工作时的功能需求。该文的研究为机械臂的优化设计与运动控制提供了参考。

美离子推力器样机试验破纪录,未来能送人去火星

项目团队人员称，正在为NASA未来火星任务研制的一台推力器在最近的测试中打破了几项纪录，表明这项技术有望能在20年内用于送人飞往火星。代号X3的该推力器由密歇根大学研究人员同NASA和美国空军合作设计，是一台霍尔推力器。这种系统通过使带电离子流加速来推动航天器。

热风循环熔融塑料回收造粒机的设计和样机试验

在分析国内废旧塑料回收现状以及传统塑料回收工艺的基础上,遵循机械设计原理,设计出热风循环熔融废旧塑料回收造粒机,将废旧塑料经热风加热熔融后,再由单螺杆将熔融塑料挤出造粒。其中重点介绍了热风循环熔融塑料系统以及螺杆的几何参数设计。遵循结构设计方案,制造出热风循环熔融塑料回收造粒机的物理样机,并用该样机进行塑料回收试验,试验验证了热风熔融塑料回收的可行性和研究价值,同时针对试验过程中发现的问题提出了一系列解决方法,为后续的改进和进一步研究工作提供了可靠依据。

新型甘蔗种植机的设计与样机试验

为了研制出一款突破传统液压驱动且符合我国国情的甘蔗种植机,在运用地轮驱动的基础上,经过多次野外调查和可行性分析,进行了甘蔗种植机的结构和功能部件设计,装配出了样机,并进行了样机试验。通过大量种植性能数据的整理和分析,实现了对样机的性能测试,为进一步的优化和改进提供了参考依据。

多线色送线压接插植设备的设计与样机试验

线束是当今电子信息行业中发展最快、市场需求量最大且安装最为方便的产品之一。国内目前尚无法实现多线色、多规格接头线束产品的全自动加工。研究的多线色送线压接插植设备,可实现全自动送线、压接、插植工序。通过分析整机系统运行时间,发现插植工序所占时间最长。针对插植工序进行样机试验,测试了样机插植成功率及各动作所需时间。对插植样机运作时间进行优化,在保证插植成功率的前提下,最终插入速度达到1.43秒/根,突破了国外Zeta 633模块1.5秒/根(一端)线束插入接插件线盒的速度。

浅谈火炮虚拟样机技术及虚拟样机试验室

阐述火炮虚拟样机技术的基本组成和原理,明确虚拟样机试验室的难点和虚拟样机试验室对火炮产品开发的积极作用。虚拟样机技术包括数字化功能样机、虚拟工厂仿真,及功能虚拟样机。功能虚拟样机的实现分5个过程:建造、测试、验证、改进和自动化。对火炮虚拟样机,即火炮功能虚拟样机,其实现过程与一般产品系统的实现过程一致,只是针对不同产品所要解决的问题,5个过程中的侧重点有所不同。

沼肥深施机防堵分配装置优化设计与样机试验

针对目前沼肥深施机具工作效率未达到最佳水平,以致无法批量生产,不能达到推广使用的目标这一情况,对现有沼肥施肥机械防堵分配装置进行优化设计,并进行样机试验与田间试验。试验表明,能有效实现防堵分配装置的防堵、解堵和分配的功能。优化后的沼肥深施机大大提高了处理沼肥的效率。

新型存查煤样柜的设计及样机试验

针对目前钣金托架结构形式的存查柜存在着单位面存放煤样瓶数量少、煤样瓶存放位置不唯一所造成的煤样瓶位置校准调试时间长等问题,提出了采用煤样瓶错位式(蜂窝式)的排列方法以提高单位面积存放煤样瓶数量,依托可提高位置准确度的撑杆式存瓶架从而设计了新型的煤样瓶存查样柜,并进行了相应的样机试验验证。试验数据表明:新设计的存查样柜单位面积存瓶数量提高了21.6%,煤样瓶位置校准次数降低了96.7%,可缩小占地空间及缩短存查样柜的煤样瓶位置校对时间。

本市计量器具型式批准和样机试验办理程序

为了进一步规范本市计量器具型式批准和样机试验工作,缩短工作时限,尽可能为企业提供便利,根据国家《计量器具新产品管理办法》和《计量器具型式评价和型式批准通用规范》(以下简称《通用规范》)的要求,结合本市实际,制定如下办理程序。 一、受理申请 申请计量器具型式批准或样机试验的单位,应当向市质量技术监督局计量处(下称市局计量处)递交以下材料,并加盖单位印章: 1、《计量器具型式批准(样机试验)申请书》(一式二份); 2、企业法人营业执照原件及复印件一份; 3、技术资料(一式一份),包括样机照片、使用说明书(或者产品样本)、产品标准(含检验方法)、制造单位或技术机构所做的试验报告。