机器人气动夹持力的CNN-LSTM建模估计方法

由于气动系统具有迟滞、强非线性特性,难以直接依据气压信号实现气动夹持力的有效控制,因此采用建模估计夹持力是实现无力传感器低成本控制的有效途径。为此,提出一种基于卷积神经网络(CNN)优化的长短期记忆神经网络(LSTM)低成本气动夹持力估计方法。根据工业机器人末端气爪夹持力与气路历史输入/输出有关的特点,采用了具有记忆特性的LSTM网络建立无传感器气压/压力估计模型;针对直接采用LSTM网络进行建模存在误差大的问题,利用CNN提取输入信息中气压和夹持力的非线性关系,进一步对LSTM网络结构进行优化,提高模型描述气压和夹持力之间多值对应特性与非线性迟滞特性的能力,实现气爪的夹持力有效估计。实验结果表明:相比LSTM预测模型,所提模型的建模估计与验证估计均方根误差分别减少77.14%和70.83%,最大误差分别减少79.80%和78.84%,证明了所提建模估计方法的有效性。

基于ANSYS/Workbench挖掘式装载机工作机构模态分析

为了探究挖掘式装载机工作机构的振动特性,利用Pro/E建立该机工作机构的三维实体模型,结合ANSYS/Workbench建立其有限元模型,通过静力学分析和模态分析分析,获得了工作机构的形变云图和模态频率特性。结果表明:工作机构的形变量为1.25～11.28 mm,斗齿的形变最大;模态频率主要集中在9～75 Hz。其结论为减小工作机构振动及系统参数优化奠定基础。

起网起锚机设计及虚拟样机建模

针对中小渔船捕鱼机械配套难的问题,研发了新型的起网起锚机。分析并确定了摩擦鼓轮载荷的形式和计算方法,利用Pro/e和ADAMS建立了该机的虚拟样机模型,为进一步分析该机的动力学特性奠定基础。

挖掘式装载机工作机构振动特性分析

为了搞清挖掘式装载机工作机构的振动特性,根据拉格朗日方程建立了工作机构的动力学模型,借助MATLAB仿真计算获得系统的固有频率和振型.利用Pro/e建立挖掘式装载机工作机构的三维实体模型,结合Ansys/Workbench建立其有限元模型,通过振动响应分析获得了系统的模态振型云图和位移响应云图.结果表明:有限元仿真结果与动力学模型计算值相差无几,且模态频率主要集中在9～75 Hz之间,对系统振动贡献较大频率在30 Hz附近; X向铲斗振动响应最大,Y、Z向响应值较接近,其结论为减小工作机构振动及系统参数优化奠定基础.

起网起锚机设计及动力学仿真分析

为了探究起网起锚机的工作性能、确定该机的工作参数,分析并确定了该机摩擦鼓轮和起锚鼓轮载荷的计算方法。利用Pro/E建立了整机的三维实体模型,借助ADAMS仿真分析软件,分析了摩擦鼓轮、起锚鼓轮的摩擦力随时间的变化情况;通过马达转速与输入、输出轴扭矩的变化关系确定了马达最佳工作转速为100r/min,起网速度为29m/min,所得结论为该机的参数设计及优化提供了依据。