机器人几何参数误差识别与补偿方法及实验

工业机器人因其组织灵活性、强可拓展性,在叶片类复杂零件的高精度加工中得到越来越多的关注,这对机器人末端执行机构的定位精度提出了更高的要求。文章基于自主设计研发的六自由度关节机器人进行几何参数误差识别和补偿方法研究,旨在提高机器人末端执行机构的定位精度。首先,基于D-H法建立机器人各关节转角与末端位置坐标的关系模型,建立分别考虑连杆长度误差、连杆偏置误差和关节转角误差的位置误差模型;然后,基于自主设计的专用测头进行运动过程坐标数据测量实验,基于实验数据采用Levenberg-Marquardt进行几何参数误差项识别;最后,将识别的结果在机器人模型中进行补偿,并对补偿后的效果进行实验验证,结果表明,补偿后的定位精度比补偿前提高了60%以上。

4+2自由度叶片抛磨专用机器人轨迹规划方法研究

砂带抛磨作为复杂曲面叶片精密加工的最后一道工序,其加工质量直接影响叶片的服役性能和寿命。传统6自由度机器人多关节串联具有明显的弱刚性,在末端夹持大型叶片时抗变形能力欠佳。为此,文章自主设计研发了4+2自由度叶片抛磨专用机器人系统,并开展复杂曲面叶片抛磨轨迹规划方法研究。首先基于D-H法建立该机器人运动学模型,进行机器人运动学的正、逆解的求解;其次给出了综合考虑抛磨工具与工件曲率的干涉、刀路轨迹行距和轨迹点密度对残留高度的影响规律的轨迹规划方法,建立了2个单元的协同运动模型保证叶片的加工实现;最后通过叶片抛磨轨迹数控程序验证了所获得的抛磨轨迹的正确性。

不同气候区域下气凝胶泡沫混凝土的节能性研究

新型高性能气凝胶泡沫混凝土具有超高保温隔热性能,因其优良的防火性能、高耐久性能和低吸湿性能,目前已成为建筑保温隔热、节能减碳领域的热点研究方向之一。为探究气凝胶泡沫混凝土墙体在中国四个不同气候区下的节能性,本文通过建筑能耗模拟软件EnergyPlus,将气凝胶泡沫混凝土与传统泡沫混凝土应用于住宅建筑的外墙中,对建筑的全年、月度能耗进行对比分析。结果表明气凝胶泡沫混凝土能够节能2.1%-6%。研究结果可为气凝胶泡沫混凝土的推广与应用提供参考。

富水漂卵石地层土压盾构高效施工技术研究

土压平衡盾构机在富水漂卵石地层中掘进存在刀盘刀具磨损严重,螺旋机轴易卡停断裂,渣土易离析喷涌,推进效率低下等问题。以成都轨道交通6号线工程为依托,采用刀盘刀具适应性改造,螺旋机耐磨技术改造,泡沫膨润土混合液渣土改良,“超前排渣、扭矩控制、泡沫动平衡”等措施。经实践,刀具的更换里程明显延长,可达到全区间1082 m不换刀连续推进;螺旋机发生断轴后,修复时间由10 d缩短为3 d;采用混合注入的渣土改良方式,将刀盘扭矩降低了31%,螺旋机扭矩降低了49%,有效减少了卡停和喷涌情况;采用的掘进技术明显提高了施工进度,减少了停机风险。研究结果表明,采用的技术措施解决了土压平衡盾构机在此种地层中的施工难题,提高了施工效率,降低了工程风险。

基于等效车削力及斜角切削力模型的铣削力建模

传统铣削力预测模型精度低,难以为实际生产中工艺参数的合理选择提供有效支持,建立了一种基于等效车削力模型的铣削力模型,通过综合考虑工作角度、刃口圆弧及刀尖圆弧半径的等效车削力模型。该模型将实际车刀等效为理想车刀模型识别出材料本构方程中的材料常数、流屑角及平均摩擦角,再根据斜角切削模型计算不同切削速度下的主剪切面上的剪切应力及单位切削力F0向量,从而可以计算出立铣刀前刀面上的瞬时切削力,再经过坐标变换得立铣刀在X-Y-Z坐标系下的三向切削力,仿真及实验验证了该铣削力模型的预测性。

等效车削力模型建模方法研究

针对传统车削力预测模型难以考虑刀尖圆弧半径、主切削刃刃口圆弧半径及刀具工作角度导致切削力预测准确性低等问题,建立了一种基于少量车削力实验数据的综合考虑刀尖圆弧、主切削刀刃口圆弧半径及工作角度的等效车削力预测模型。该模型主要是通过车削一次所获得的车削力实验数据及坐标变换矩阵建立了一个以等效主偏角、等效刃倾角、等效法向前角为自变量的三个非线性方程的理想车刀的车削力等效模型,再基于该等效模型建立车削力预测模型,最后通过车削力实验验证了该预测模型的有效性,且预测精度较高。

纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片动态响应的仿真研究

为了研究纳秒脉冲激光与铝靶碎片的相互作用规律,建立了纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片的动态响应仿真模型,采用COMSOL软件分析了不同作用时间和不同入射激光功率下的等离子体反喷羽流动力学特性,得到了不同激光参数变化对脉冲激光辐照铝靶碎片产生等离子体反喷羽流的演化规律。结果表明,相同脉冲激光功率作用下等离子体羽流反喷速度随作用时间的增加而增大;相同脉冲激光时间作用下,随着激光功率增加,等离子体反喷羽流的最大速度也不断增大;由于受等离子体屏蔽效应的影响,反喷羽流速度在25μs附近达到最大,在700 kW时最大速率为1.87×104 m/s,此时等离子体反喷羽流扩散半径增加了17 mm。该研究为纳秒脉冲激光辐照铝靶空间碎片降轨移除工程化应用提供了理论参考。

“00后”大学生工作价值观及其对择业效能感影响的研究——基于山东省高校调查数据的实证分析

“00后”大学生工作价值观对我国未来发展至关重要,同时工作价值观与择业效能感是影响大学生择业的重要因素。本研究深入了解“00后”大学生工作价值观现状,归纳当代“00后”大学生工作价值观存在的问题,探究工作价值观对择业效能感的影响机理,为“00后”大学生适应当今就业形势,满足社会需要,树立新职业发展观念提出有效理论依据,为高校和社会对大学生的就业指导提供参考,促进社会就业资源的充分利用,缓解就业矛盾。

机床整机动态特性的预测解析建模方法

应用均质梁、集中质量及结合部单元对机床进行整机动态建模 ,然后基于结合面的动态基础特性参数 ,应用子结构合成的思想建立了整机系统的动力学方程 ,编制了相应的整机动态性能预测解析软件 .通过实例测试 。

机床导轨结合部的动态特性解析方法及其应用

基于结合面动态基础特性参数,研究了机床导轨结合部动态特性的建模解析方法,并将其应用于机床整机动态特性解析,为机床整机动态特性解析中结合部参数的确定提供了一种方法,使机床图样设计阶段预测整机动态特性成为可能。

工业机器人整机结构方案的动态性能评价

提出一种快速预测和评价机器人整机结构动态特性的建模解析方法。模型由梁单元和集中质量单元组成,并通过结合部联接;基于边界元法建立单元动柔度方程式,通过柔度矩阵合成方法建立机器人整机结构的动柔度方程式,从而可快速获得机器人整机结构的固有频率和振型特性。基于该方法开发了相应的动态特性解析软件。应用该方法和软件预测一个五自由度搬运机器人结构的动态特性,对其3种可选方案进行了动态特性评价,为该机器人的结构选型提供了理论依据。

数控车床结构布局形态方案创成研究

研究了概念设计阶段机床结构布局形态方案的创成式设计方法。依据所建立的机床形状创成模型 ,通过解析方法创成出所有可能的机床运动功能方案 ,然后基于机床运动单元与结构单元之间的关系模型 ,由机床的运动功能方案创成出机床结构布局形态方案。通过数控车床结构布局形态方案创成 ,证明本创成式设计方法对概念设计阶段机床总体结构方案的创新性设计具有指导意义。

基于边界元法的混联数控机床整机结构动态特性解析

基于边界元法研究混联数控机床整机结构动态特性的解析和建模方法。首先采用梁单元、集中质量单元、弹簧单元及结合部单元建立混联机床整机结构动力学模型,基于边界元方法建立各单元的动力学方程式,通过单元合成方法推导出混联数控机床整机结构动力学方程,用频率扫描法得到整机结构的固有频率。基于所建立混联机床结构动态特性解析方法,开发相应的整机动态特性解析软件,实验证明,所建立混联机床整机动态特性解析方法及开发的软件是可靠的,不仅可以为混联数控机床加工过程中回避薄弱位姿状态提供依据,而且可以为混联数控机床的结构设计提供理论依据,对提高混联数控机床的设计水平具有重要意义。

基于创成设计思想的可重构机床模块设置方法

建立合理的功能模块群是实现可重构机床方案重构的关键,基于创成设计方法建立了以镗铣加工为主的机床结构形态方案图谱,解决了机床模块划分时机床结构形态方案不足的问题。通过对机床结构形态方案的分析,划分出机床概念结构模块群;依据可重构机床模块功能自治原则,建立了机床概念功能模块群;将机床的概念功能模块、运动功能及被加工零件的工艺方案联系起来,建立了以工艺方案为依据的可重构机床功能模块群设置方法,并以某变速箱壳体件加工为例验证了该方法的可行性。

一种机床动态特性的模糊评价方法

基于模糊数学的原理 ,提出一种机床整机动态特性的评价方法 ,该方法可以同时考虑多项动态性能评价指标 ,定量、客观地区分多个方案之间的优劣 ,便于实现机床方案评价的自动化 .算例比较表明本方法是有效的 。

基于精确主轴分析及ICP的三维人脸配准

论文提出了一种基于精确主轴分析的三维人脸预配准方法。利用人脸在其主轴坐标系下均呈相同的正面姿态的特点,通过将标准模型和待配准模型都转换到其主轴坐标系下,来实现三维人脸模型的预配准,然后使用ICP方法进行精确配准。实验证明,所提方法具有良好的姿态鲁棒性和噪声鲁棒性。

机床运动功能方案的创成式设计方法

分析了刀具和工件信息，提出了用刀具位姿矩阵来描述刀具和工件之间的相对运动，并以运动级联矩阵实现刀具位姿矩阵的方法，给出了创成式机床运动功能设计的主要步骤，应用这种方法可以求出所有可能的机床运动功能方案。以一个三坐标机床运动功能方案的设计为例，说明该方法是有效的。

面向零件群加工的可重构制造工艺设计方法

将可重构制造工艺方案设计与可重构机床结构特点相结合,以所建立的工序单元、工序段概念为出发点,通过对零件族加工信息的程式化处理,建立了加工信息矩阵,给出了工序单元创建方法和工序段方案的划分方法,通过交叉双向组配方式获得了多种满足加工要求的工艺方案;以所建立的工艺方案相似性判定模型为基础,找出可供可重构机床结构重构的合理工艺方案,为实现零件群内部加工柔性化提供了科学依据。最后以发动机缸盖零件群加工工艺设计为例,验证了方法的有效性。

铣削表面微观几何形貌仿真方法研究

通过表面微观几何形貌仿真,可以预测被加工表面粗糙度,为合理选用切削用量提供科学依据。以常见的球头铣刀、面铣刀、圆柱铣刀为例,研究了铣削表面微观几何形貌仿真建模方法,开发了相应的仿真软件系统。通过仿真分析与实验结果对比,证明所建立的仿真系统是可行、有效的。

ATR教学模式在医学免疫学教学中的探索

目的探究ATR教学模式在医学免疫学课程中的应用价值。方法以护理专业学生作为研究对象,并分为非教改组、教改组。教改组采用ATR教学模式,非教改组采用传统教学模式,通过问卷调查的形式评价教学效果。结果教改组教学效果优于非教改组;ATR教学模式有利于提高学生学习内驱力、解决问题能力,培养学生医者仁心的职业素养及评判性思维能力。结论ATR教学模式为医学免疫学课程教学改革和实践提供了参考。