一种用于六自由度机械臂叶片曲面扫描的轨迹规划方法

目前,航空发动机叶片曲面扫描效率低导致了机械臂轨迹的自动化跟踪性能差。本文以六自由度机械臂为执行机构,以叶片曲面为扫描对象,提出了一种用于叶片检测的机械臂自动化轨迹规划方法。首先,利用结构光提取叶片的三维模型,并基于轨迹算法提取出模型轨迹路线上点的坐标;然后,采用标准D-H法建立机械臂的正、逆运动学方程,并进行了数值分析求解;最后对机械臂的空间轨迹规划进行五次多项式插值,以实现平滑的轨迹仿真。基于Robotics Toolbox工具箱,得到机械臂的工作空间运动轨迹及关节的角位移、角速度、角加速度的连续光滑的仿真曲线,可知该方法可以有效解决叶片曲面复杂机械臂轨迹规划问题,通过实验进一步验证了该方法的有效性。

机器人气囊抛光位置误差建模及补偿

针对机器人气囊抛光中抛光压力波动的问题,分析影响抛光压力稳定的因素,提出误差补偿法来降低抛光压力波动对加工面形的影响。首先,分析气囊抛光的运动过程,根据Preston方程建立材料去除函数模型,使用MATLAB对去除函数进行仿真分析。然后针对由机器人末端位置波动引入的系统误差,提出网格式误差补偿法,根据误差数据模型对加工点位进行即时修正,从而降低由机器人引入的抛光压力波动误差。实验数据表明:补偿后机器人末端位置X,Y方向误差波动值分别下降了86.2%,67.6%,机器人末端位置精度明显提高,最终加工面形精度的RMS为0.118λ。证明了该方法能够有效的减小抛光压力的波动,改善加工面形质量。

非离子型表面活性剂对水基磁流变抛光液形貌及性能的影响

以不同分子量的非离子型表面活性剂聚乙二醇(PEG)和油酸对羟基铁粉进行改性处理,通过扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱等手段对处理前后抛光液中羰基铁粉的结构和形貌进行表征,研究其对水基抛光液沉降稳定性的影响。结果表明,改性后的羟基铁粉通过乳液聚合的方法得到水基型磁流变抛光液,其中沉降比最低仅为8.56%,并在重新搅拌后恢复初始性能。利用所配制的磁流变抛光液对K9有机玻璃进行抛光去除函数实验,其抛光去除函数峰值去除率在2.0μm/min以上,其体积去除率在1.4 mm^(3)/min以上,实验结果验证了利用分子量为800的非离子型表面活性剂聚乙二醇(PEG)所配制的抛光液具有极好的稳定性以及较高的材料去除率,能够保证抛光材料的快速去除。

红外材料低温线膨胀系数测量装置的设计及其误差分析

为获取固体材料低温下的线膨胀系数数据,特别是红外材料在低温下的线膨胀系数数据,设计了一种基于变极距式电容传感器的测量装置。采用ANSYS热力学分析检验了整个测量装置,热平衡后的温差为0.437 K,所需功率为3.3 W,以锗为样品进行了测量误差分析,相对误差仅为0.37%,满足使用要求。该装置可测红外材料在20 K到常温之间的线膨胀系数,具有适用范围广、易于操作、可快速达到热平衡的优点。