考虑磨损与变形的谐波齿轮精度可靠性分析与优化设计

针对谐波齿轮减速器中存在的磨损和变形因素导致减速器传动精度低、可靠性差等问题,建立考虑磨损与变形的谐波齿轮减速器传动误差模型,并进行精度可靠性分析与优化设计。通过分析传动误差的影响因素建立了传动误差模型;基于磨损经验模型和试验数据,应用贝叶斯修正方法建立动态磨损模型,同时根据试验数据和高斯过程回归建立柔轮变形模型;综合获得的传动误差模型、磨损模型和柔轮变形模型建立谐波齿轮精度可靠性模型,并应用基于拉丁超立方抽样的Kriging代理模型和蒙特卡洛法求解某谐波齿轮减速器传动精度可靠度。最后采用序列二次规划法对谐波齿轮减速器进行优化设计。优化结果表明,在工况参数(输出端负载17.5 N·m,输入端转速100 r/min)下,优化后的谐波齿轮减速器在工作时间3000 h处的可靠度达到99.02%,相比未优化前提升7.85%,而成本却只增加1.70%。

基于几何约束与隐马尔可夫链模型的轴孔装配策略

针对工业机器人自动装配效率低、环境适应性差等问题,提出一种基于几何约束物理模型与隐马尔可夫链模型(HMM)的机器人轴孔装配策略。首先,通过建立轴孔各接触状态下几何与力学模型,分析零件装配过程中几何约束与受力特点,以获得轴孔装配策略的理论装配轨迹。其次,应用基于隐马尔可夫链模型和高斯混合回归(HMM-GMR)的少样本示教学习方法获得装配过程中的期望接触力,通过导纳控制器对理论轨迹进行补偿,实现对期望接触力的跟踪,从而保证实际装配过程中接触运动的准确性和鲁棒性。最后,针对最小间隙为0.16 mm的轴孔零件进行装配实验,验证了在少训练样本、较大定位偏差情况下所提出装配策略的有效性。