中空超扁平系列谐波减速器模态分析

中空超扁平系列谐波减速器进行寿命测试过程中,当转速达到一定数值时,该系列谐波减速器振动较大,严重影响其使用寿命。为研究其振动机理,为改善振动性能提供基础,需要对该系列谐波减速器进行模态分析。首先,采用Hy⁃perMesh软件对谐波减速器进行有限元建模,计算获取所关注范围内的模态结果。同时采用16通道动态信号测试分析系统,对谐波减速器进行振动模态实验测试。最终,将实测与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的有效性,可为后续机械结构优化提供指导意见。

锥台工件点云拟合算法研究

针对不完整锥面工件模型拟合问题背景,为了解决大量点云数据的标准几何模型拟合问题,提出一种基于遗传算法的锥面点云数据拟合算法:通过随机选取拟合模型采样点,用点云数据点-标准模型采样点的距离计算替代点云数据点-标准曲面模型的距离运算,提高计算效率同时保留点云细节特征;通过对点云数据建立Kd-tree索引提升标准模型采样点距离检测效率;通过遗传算法迭代搜索拟合模型参数,并通过变数据量、变拟合精度等方法改进遗传算法的搜索效率。经实验验证:采用该算法可有效提升部分锥面工件拟合的匹配精度,误差范围±0.5 mm,且对于大量点云数据的处理效果良好。

LargeVis降维与马氏距离结合的谐波减速器健康评估方法

谐波减速器作为工业机器人核心部件,其性能是影响工业机器人加工精度的重要因素之一。由于其结构复杂且性能衰退具有强非线性,难以直接通过传统失效物理模型等理论计算方法对健康性能进行分析。为此,提出一种基于流形学习的降维方法,实现对谐波减速器健康状态的量化评估:该方法提取不同状态下的原始信号时域特征作为高维输入向量,利用LargeVis流形学习方法将高维数据的内蕴流形在低维空间中得到表征,并构造马氏距离度量,建立状态数据与健康值之间的非线性映射关系,最终得到健康评估结果。通过加速寿命试验进行验证并与其他常见方法对比,该方法状态识别准确率高,鲁棒性更好,可快速实现数据可视化,能有效应用于机器人用谐波减速器的健康评估。

基于强化学习的模块机器人故障自修复方法

针对晶格式模块机器人的鲁棒性设计问题,提出一种基于强化学习算法的故障自修复方法。该方法将系统内以空位填充为目标的自修复过程转化为以包含空位的子群模块运动为手段的系统自重构过程。同时,基于强化学习算法提出一种离散方式下的空位移动路径规划,并按此引导空位在系统内穿行。仿真试验结果表明,该故障自修复方法的有效性在晶格式模块机器人系统上得到了验证,且可广泛应用于其他同构模块机器人系统。

基于模糊PID的箱梁移动焊接机器人

针对结构化箱梁移动焊接作业需求,设计了一种新型六足轮腿式机器人及其控制系统。首先设计了机器人的本体结构模型;然后针对机器人模型进行了运动学分析与建模,规划了机器人的越障步态;同时为了保证机器人在直线运动过程中的稳定性,采用了模糊PID控制算法,再利用Simulink软件进行了仿真;最终搭建了实验平台进行实验测试。实验证明,基于模糊PID控制方法的轮腿式机器人的直线运动偏差相比于普通PID控制方法的更小,能够实现稳定的越障运动。

空间太阳电池封装机器人

研究了一种用于空间太阳电池封装的机器人系统.它包括三自由度直角坐标机器人、滴胶机构、封装机构、电池片及玻璃盖片的定位托盘、控制系统等.提出了控制电池片胶层厚度的连续滴胶方法与机构,以及一种能实现薄形抗辐照玻璃盖片和空间太阳电池的自动封装方法与机构.在无真空的环境条件下,使封装胶层内无气泡产生,并保证了封装边缘错位不大于0.1mm.与原有人工封装方法相比,没有碎片现象出现,盖片胶也不外溢、不污染玻璃盖片和电池片.

爬壁机器人全方位移动机构的研究

所谓全方位移动机构，它是由Ｎ个（Ｎ≥３）定向滑移轮组成的车体，无需绕垂直于车辆平面的轴作任何转动，仅靠轮子的转向与转速的不同组合，便可实现沿任意方向直线前进的功能，并能在原地旋转任意角度．这种机构在爬壁机器人上使用有其突出优点，运动灵活，能行走到任意位置．本文对全方位移动机构进行研究及设计．

全方位壁面移动机器人姿态控制的研究

将着重讨论全方位移动机器人在运动时姿态变化的原因，并给出ＰＩ反馈补偿控制的策略，这种补偿方案的可行性将得到验证。

焊接机器人的试验模态分析

模态分析是了解焊接机器人整机稳定性和可靠性的重要基础。该文基于试验模态分析方法,对焊接机器人的大臂、小臂关节、小臂及整机进行实验模态研究。首先,建立机械人手臂及整机的测点模型,对其进行测力法实验,基于动态信号测试分析系统进行数据采集,并得到频响函数数据;然后,利用采集到的振动数据,运用多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF)对得到频响函数数据进行参数识别,得到焊接机器人的前十阶模态频率均在200 Hz以内。最后,利用模态判定准则(MAC值)对测试得到的焊接机器人的模态进行分析,模态分析结果表明测试得到的各阶模态具有较高的可信度。该研究结果为焊接机器人的结构特性分析、振动故障诊断和预报以及动力特性的优化设计提供依据。

具有全方位移动功能的爬壁机构研究

最新研制的负压吸附单吸盘爬壁机构可携带１５Ｋｇ的负载，在曲率不大于１／３的弧形壁面上以０一２ｍ／ｍｉｎ的速度进行全方位移动，并能越过３一４ｍｍ高的凸起焊缝。它运动灵活，应用前景广泛。

中空超扁平系列谐波减速器柔轮应力与疲劳寿命

针对目前中空超扁平系列谐波减速器在运行过程中,存在柔轮易发生疲劳损坏,其疲劳寿命严重制约着谐波齿轮减速器的使用寿命等问题,课题组基于有限元仿真软件HyperMash,研究了中空超扁平系列谐波减速器柔轮的应力特性和疲劳寿命;并分析载荷、齿长、齿厚和柔轮高度等参数对应力和疲劳寿命的影响。研究结果表明载荷是影响柔轮疲劳寿命最主要的因素。该研究可为后续机械结构优化提供参考。

空间太阳电池抗辐照玻璃盖片封装系统

本项目是上海空间电源研究所（航天系统内部称为中国航天科技集团第八研究八一一研究所）根据国防科工委关于“高新工程-1”中国航天集团公司第八研究院八一一研究所、八零九研究所建设项目可行性研究报告的批复（科工计[2001]XXX号）委托上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所而进行的，

爬壁机器人技术的应用

本文简要介绍了哈尔滨工业大学机器人研究所研究开发的负压吸附和磁吸附两个系列共５个品种的壁面爬行机器人，介绍了其关键技术。

具有双负压吸盘的爬壁机器人吸附特性

介绍了一种双负压吸盘式爬壁机器人吸附机构,分析了机器人可靠吸附于垂直壁面的基本吸附条件.基于流体网络理论建立了吸盘模型并得到吸盘在风机突然启动、机器人遇障碍以及风机突然关闭三种情况下的等效电路.通过对等效电路的分析得到吸盘内负压动态响应曲线,进而得到了流阻、流容等吸盘结构参数对吸盘腔内负压的影响关系.最后通过试验和仿真进行了验证.

日本磁吸附爬壁机器人的研究现状

本文概述了磁吸附爬壁机器人的研究现状，介绍了各种移动方式的磁吸附爬壁机器人的应用场所及优缺点，为今后的研究提供了参考。

喷砂、喷漆、测量用磁吸附爬壁机器人

介绍了一种新研制开发的限带式磁吸附爬壁机器人 ,主要用于石化企业中对各类金属储罐作防腐维护使用。阐述了该机器人的结构、磁块的设计以及控制系统的组成 ,并简要介绍了该机器人的一些应用 ,开发了适于高层检测的涂层厚度自动检测系统。

基于干扰观测器的惯性平台摩擦补偿方法

为研究摩擦对惯性平台跟踪性能的影响,根据摩擦力的Stribeck曲线建立了平台伺服系统中的摩擦力矩仿真模型,并提出用干扰观测器的方法来补偿其干扰.在介绍了干扰观测器的设计方法的基础上,建立了带有摩擦干扰的平台跟踪系统的控制模型.仿真结果表明,干扰观测器对摩擦干扰力矩有很好的补偿作用,使惯性平台的跟踪精度和抗干扰能力得到了提高.

一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人

提出了一种新颖的平面玻璃幕墙清洗机器人结构设计原则,据此设计了2个自身无行走机构并依靠壁面牵引移动的清洗机器人系统.机器人吸附在壁面上,在楼顶卷扬机的牵引作用下依靠自身重力沿壁面下滑,同时完成清洗作业,并通过双负压吸盘的交替吸附跨越突起的水平窗框障碍.为提高机器人的工作能力,进行了作业安全分析,并研究了吸盘吸附力的调整控制方法.现场试验表明机器人能有效完成幕墙清洗任务,具有机构简单、效率高、成本低、清洗效果好的特点.

水冷壁清扫检测爬壁机器人

本文简要介绍了一种适用于火力发电站的大型排管锅炉中的水冷壁清扫、检测用爬壁机器人，该机器人具有工作效率高，安全可靠，并能极大地降低作业费用，提高检测精度等优点，是爬壁机器人技术在电站锅炉领域中的新应用。

自动烹饪机器人

根据中式菜肴的烹饪原理对烹饪步骤和动作进行了分类,综合各种动作的特点,将烹饪划分为4个模块:送料模块、中间出料和送回模块、烹饪模块以及火控模块,各模块由相应的动作机构实现.自动烹饪机器人包括送料机构、中间出料机构、锅具动作机构、划散机构、火控系统和控制系统.实验验证表明,该自动烹饪机器人可以在预定的程序下完成大多数中式菜肴特别是炒菜类菜肴的烹饪,并将成为迈向烹饪自动化的关键一步.