矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究

单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。

外肢体机器人驱动单元低速死区自适应补偿方法

为提高外肢体机器人高功率密度驱动单元的控制精度,提出一种低速死区自适应补偿方法。首先基于最小二乘系统辨识与阻尼辨识方法建立驱动单元模型,然后提出驱动单元的计算力矩控制方法,最后提出驱动单元的低速死区自适应补偿方法,并进行了实验验证。研究结果表明,与传统PID控制方法相比,采用计算力矩控制方法后驱动单元最大角度跟踪误差减小了约53%,平均角度跟踪误差减小了约38%;在计算力矩控制方法的基础上,采用低速死区自适应补偿方法后,驱动单元最大角度跟踪误差减小了约45%,平均角度跟踪误差减小了约60%,驱动单元的控制精度得到了显著提高。

柔索驱动单元的模型辨识与控制器设计

针对并联柔索驱动机器人力场模拟应用场景下驱动单元的力伺服控制系统设计,基于Links半物理仿真环境,运用Matlab System Identification工具箱,对柔索驱动单元系统数学模型进行模型辨识,并对系统的不确定性进行辨识。结果表明,考虑柔索驱动单元的不确定性因素后实际系统模型与理论模型相吻合,且系统理论模型具有较高的可靠性。在可靠的理论模型基础上,对柔索驱动单元进行控制器设计,并验证了模型辨识方法的有效性。基于模型辨识的控制器设计方法可以推广到其他类型系统的模型辨识。

小学语文过程驱动单元学习活动的连贯化设计

《义务教育语文课程标准(2022年版)》提出,设计学习任务要安排连贯的语文实践活动。小学语文过程驱动单元的学习活动设计应以与单元语文要素相关的方法为基本方法,以表现任务具化单元学习目标,借助任务分析递推学习活动的基本链路,遵照智慧技能发展规律确定学习活动的具体要求,并选择、整合语文要素,从而实现学习活动的连贯性。

一种自适应路况的重载AGV驱动单元设计与分析

为使重载AGV更好地适应复杂路况,设计一种新型驱动单元并对其受力状态进行分析,为驱动电机的选型提供直接依据;对AGV底盘以及路况做出了分析,利用SolidWorks Simulation静力分析模块对底盘进行强度研究;对样机进行了实际测试,获取数据分析验证驱动单元设计的可行性。

基于STC12的IGBT门极驱动单元测试装置研制

门极驱动单元(GDU板)是城市轨道交通地铁列车牵引逆变器的关键组成部分,基于维修现场测试需求,研制了一款便携式测试装置。该测试装置以STC12C5A60S2单片机为核心控制芯片,构建了电源输入、输入控制、输出显示、触发反馈及串口通信等外围硬件电路,同时结合软件设计,实现了各品牌GDU板的工作全过程监控、开通及关断延时测量等功能。试验证明,该测试装置实现了GDU板工作的全过程监控,并可精确测量开通、关断延时,满足维修现场使用需求。

一种新型AGV驱动单元设计及应用分析

为解决AGV在行走过程中驱动轮打滑问题,进一步提升AGV行走稳定性,降低AGV的振动、噪声,在现有AGV驱动单元的研究现状基础上,运用模块化的思想设计了一种新型独立减震的AGV驱动单元,详细阐述了其结构组成、工作原理、主要特点,分析了AGV在行走过程中的阻力及其计算方法,同时给出了AGV驱动单元选型计算的范例。此外,还对新型AGV驱动单元的典型应用进行了分析,给出了驱动单元与载荷及AGV自重的匹配条件。所设计的新型AGV驱动单元不仅能解决打滑问题,结构也更加紧凑,为其推广应用提供参考。

旋转机械用高速驱动单元设计与实施对策

针对旋转机械用传统高速驱动方式适用性差、大范围调速工况下的电机与增速箱匹配性不高的问题,提出了二级齿轮增速搭配变频电机的驱动方案,相比单级高增速比方案,电机额定功率可降低约50%;通过引入非接触法兰式高速扭矩仪,解决了高速状态下的扭矩仪安装难、测试精度低的现状,其测量不确定度小于0.05%。依据设计方案实施完成的高速驱动单元应用范围广,测试精度高,全转速工况范围内的设备机脚振动速度值不超过1.5 mm/s,装置运行可靠,对推动我国高速化设备的发展具有有益价值。

城轨车辆驱动单元进水故障预处理措施和修复建议

随着全球气候的变暖,城市内涝已成雨季常态,轨道积水时有发生。城轨车辆驱动单元通常安装在车辆底部转向架区域,当车辆在积水轨道上运行时容易发生驱动单元进水的异常情况,进而造成设备的损伤。文章基于驱动单元设计和布置特点,分析了进水对驱动单元的危害,并给出进水后的预处理措施,同时根据进水程度,进一步给出了相应的修复建议。该预处理措施和修复建议已在相关案例中成功运用。

面部表情机器人驱动单元优选及机构设计

面部表情是机器人与人类交互过程的重要组成部分,提出一种仿人面部表情机器人的驱动单元优选方法,并按照优选结果,开发了一个可以模仿人类做出不同表情的仿人面部表情机器人。首先计算实验者在不同表情帧时面部点云模型的Hausdorff距离;然后根据面部点云模型间Hausdorff距离的大小优选出面部位移最明显的区域作为驱动区域;最后参照该驱动区域,开发了一个可以模仿人类做出不同表情的仿人面部表情机器人。所提出的面部表情机器人的驱动单元优选方法为仿人机器人的面部驱动单元优选提供了新的思路,所开发的面部表情机器人可以对人类常见的基本表情实现逼真的复现。

拆装屏蔽门驱动单元检修小车的研制及应用

屏蔽门驱动单元承载181吨屏蔽门,是重水堆的SPV设备。换料期间,屏蔽门打开为装卸料机提供一个移动通道,关闭为装卸料机的日常检修提供屏蔽。针对屏蔽门驱动单元检修耗时长、风险大的难点,研制一种拆装检修小车。经应用实践,检修小车实现了拆装及转运功能,具有结构紧凑、操作方便的优点。

管道机器人三轴差动式驱动单元的设计研究

设计了由三轴差速机构、管径适应机构组成的管道机器人三轴差动式驱动单元,对驱动单元在直管、弯管的差速特性与力学特性进行了理论分析.三轴差动式驱动单元在直管中运动时差速机构不起作用;在弯管运动时,根据管道拓扑环境实现自主差速,且行走轮运动状态为纯滚动,无寄生功率产生.所设计的管道机器人三轴差动式驱动单元为机械自适应型差动式管道机器人的理论研究奠定了基础.

三轴差动式管道机器人驱动单元弯管通过性研究

为了描述三轴差动式管道机器人驱动单元的弯管通过性,建立了驱动单元在弯管处的运动方程与平衡方程,分析了其在弯管处的差速特性与力学特性。理论分析表明,三轴差动式管道机器人驱动单元在弯管处自主差速,无寄生功率产生,驱动轮能够提供足够的拖动力,具有良好的机械自适应特性。建立的驱动单元运动方程与平衡方程为三轴差动式管道机器人的机械自适应理论奠定了基础。

四足仿生机器人液压驱动单元轨迹灵敏度分析

建立四足仿生机器人液压驱动单元数学模型,给出可描述液压驱动单元动态特性的时域和频域表达式,通过特定工况下液压驱动单元位移阶跃响应的仿真曲线与试验曲线对比,验证数学模型在该工况下的准确性。基于液压驱动单元状态方程,建立液压驱动单元轨迹灵敏度模型,通过求解液压驱动单元的位移阶跃响应对应其结构参数、工作参数及PID控制器增益的灵敏度函数曲线,研究液压驱动单元参数对其输出特性的影响,并以参数变化引起输出变化百分比为衡量指标,分析各参数变化对输出特性影响程度的大小,从而给出影响其稳态特性和动态特性的主要影响参数和次要影响参数,上述分析结论为四足仿生机器人液压驱动单元结构改进设计和控制器参数优化奠定理论基础。

四足机器人液压驱动单元变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法

基于机理建模方法建立了液压驱动单元位置控制系统数学模型,针对不同环境结构下负载刚度和负载阻尼的动态变化特性,把位置控制环作为控制器内环,推导了一种变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法。建立了负载特性模拟方法的仿真模型,并在液压驱动单元性能测试平台上进行了模拟方法的实验测试,研究了斜坡阶跃负载力和正弦负载力下变刚度和变阻尼负载特性的模拟效果。研究结果表明:设计的模拟方法能够较好地模拟环境刚度参数变化、阻尼参数变化,以及刚度参数和阻尼参数同时变化时的负载特性。

三轴差动式管道机器人驱动单元自适应特性实验研究

为验证三轴差动式管道机器人驱动单元机械自适应特性,深层解析三轴差动式驱动单元的机构传动原理,研制了包含三轴差动驱动单元、模拟运行环境、性能测试系统在内的机器人自适应特性实验系统.以定量评价三轴差动驱动单元特性为目标,建立了性能指标评价集,客观评价了新型三轴差动驱动单元的性能.实验研究表明,三轴差动式管道机器人驱动单元对管道环境的几何约束的各种变化具有良好的机械自适应特性.

油田水平井牵引机器人驱动单元的设计

因为水平井牵引机器人的驱动单元直接决定机器人的外径和牵引力的大小,为获得大的牵引力,同时具有小的外径尺寸,水平井牵引机器人的驱动单元采用模块化的设计方法,根据牵引力的大小合理选择驱动单元的数量。采用螺旋传动及弹簧储能的方式作为牵引力调整机构的主要结构形式,建立了牵引力调整机构的力学模型。针对内径为5 in、7 in和9 in油管,对调整机构的主要结构参数进行了优化设计。确定了驱动单元的组合形式及调整机构的参数,并提出了两种可行的结构方案,证明了采用模块化驱动单元有利于提高机器人的牵引力。

一种智能、可靠的电磁喷油器驱动单元的开发

针对共轨式电磁喷油器驱动技术的灵活可调和高可靠性等特点,提出了一种新型的电磁喷油器驱动单元。该单元采用智能化驱动芯片MC33800和可编程逻辑器件CPLD,兼备故障智能化诊断的功能。通过试验验证了该单元对电磁喷油器的适应性,能实现预定的功能和性能,具有很好的集成度和可靠性。

基于响应面的伺服驱动单元散热器优化研究

针对某型号伺服驱动单元工作过程中IPM温升过高的问题,将数值仿真技术应用到伺服驱动单元散热器优化中。开展了散热器几何参数对IPM温升的影响分析,通过均匀设计和多项式拟合相结合的方法建立了关于散热器基板厚度、翅片数和翅片厚度的IPM温升二阶响应面模型,提出了一种基于响应面的散热器优化方法。利用方差分析和拟合优度检验对响应面模型的准确度进行了评价,并在CFD软件上对优化后的散热器方案进行了数值仿真试验。研究结果表明,二阶响应面模型的误差范围不超过2.88%,可以准确地拟合IPM温升与散热器几何参数之间的数学关系;在优化后的方案中IPM温升降低了5.48℃,有效地提高了设备的可靠性,为其他型号伺服驱动单元散热器及类似结构优化提供了参考。

并联稳定平台电液驱动单元复合内模控制研究

针对液压驱动舰船稳定平台样机的运动控制要求,提出了一种基于速度前馈结构的复合内模控制方案。以舰船稳定平台的单通道液压驱动单元为研究对象,采用机理建模和参数辨识相结合的方法得到了控制对象的数学模型,在模型的基础上完成了基于速度前馈结构内模复合控制器的设计,并对提出的控制方法进行了仿真和实验研究。仿真和实验研究结果表明:基于速度前馈结构的复合内模控制可以改善系统的跟踪性能,提高系统的抗干扰性和鲁棒性。