一种仿生机械手的创新设计及运动学仿真

仿生机械手是一种模拟生物抓握功能的机器人装置,通常具有灵活的关节和手指,能够进行多种形状和角度的抓握,应用场景广泛。介绍了一种仿生机械手的创新设计,旨在实现灵活性和稳定性的提升。腕关节采用交叉“十字轴”结构,具有前后和左右摆动的自由度。机械手指部分由推杆电机和连杆机构驱动,以增强机械手的灵活性。使用SolidWorks软件构建机械手的三维模型,并运用改进的D-H参数法建立运动学方程。通过MATLAB软件进行运动学仿真分析,并利用蒙特卡洛方法进行可视化分析,验证机械手设计的可行性。针对机械手抓取过程中末端速度进行计算分析,为机械手控制提供理论依据。研究结果能为仿生机械手的结构创新和性能提升提供有益参考。

电伺服折弯机的同步控制及仿真研究

提出了一种新型折弯机的整体结构和同步控制系统的设计方案。根据矢量变换控制原理建立伺服电机系统的数学模型,并于MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真研究。仿真结果表明:矢量控制变频调速的伺服系统具有良好的电磁可控性,应用于折弯机,使得系统控制简单,同步控制易于实现,且制造成本降低,可维护性好。

两轮自平衡机器人姿态误差的神经网络补偿研究

针对自平衡机器人领域姿态检测普遍采用单一滤波而存在的姿态误差问题,提出了一种基于双重滤波和神经网络补偿的“两滤一补”检测策略。通过分析误差来源,设计了针对姿态传感器和姿态误差之间的姿态补偿BP神经网络,根据传感器的输出信息,直接预测机器人姿态倾角的误差补偿值,对滤波处理之后的姿态角进行同步补偿。对机器人在原地站立、加速前进后退、原地转向3种控制状态下的补偿效果分别进行验证,结果表明神经网络对机器人的姿态误差有着明显的修正作用,有利于提高机器人姿态检测精度。

自平衡机器人视觉语音双重引导运动控制研究

自平衡机器人是一种特殊的移动机器人,为了拓展其交互能力,设计了基于视觉和语音的双重技术引导控制系统。针对目前视觉测距计算繁杂性,提出了目标定位的新方法。通过视觉测距方法,实现机器人对运动目标的动态定位;采用Camshitf目标搜索算法,在复杂环境下对目标进行连续捕获,联合双重引导控制策略,实时切换机器人的识别模式,实现机器人对指定目标的识别和跟踪,且能在预设的道路上进行自主移动。通过目标颜色、形状识别和跟踪以及视觉巡线等实验测试,结果表明该机器人交互能力强,系统反应快,视觉定位计算便捷、实时性好。

两轮同轴自平衡机器人多传感集成控制

针对自平衡机器人姿态检测的复杂性,提出了基于陀螺仪和加速度计联合检测的方法,采用双重滤波算法-卡尔曼滤波和DMP(Digital Motion Processing)滤波,准确获取机器人的姿态信息。针对控制过程姿态的多变性,提出了基于PID算法的三闭环反馈控制策略,且创造性地把超声波和红外传感器相结合,实现了机器人的自平衡、前进后退、转向和自主跟随等控制。通过爬坡和自主跟随实验测试,结果表明该机器人时间响应快、灵活性大、稳定性好。

强化学生工程应用能力培养的研究与实践

在高校转型的过程中,加强学生工程应用能力培养是提高应用型人才质量的重要途径。根据制造业对数控技术应用人才的工程能力要求,制定课程的培养目标,重组教学内容,重构教学计划,探索了模块化、团队化和层次化的考核方式,实践表明对强化学生工程应用能力有明显的效果。

一种薄壁箱体零件的防变形数控加工

分析薄壁箱体零件的特征,阐述了零件的加工工艺过程及计算机辅助编程的相关设置,总结了加工难点及防变形加工技巧。通过实践验证:在不使用专用夹具的情况下能够顺利加工该零件,并能保证加工精度。

基于TMS320LF2407的不对称负载下的位置同步控制

研究了负载不对称情况下基于DSP控制器TMS320LF2407的同步控制方法,并通过搭建的实验平台实现了刚性连接下两个驱动轴的并行控制。同时对采集到的数据进行了分析,结果表明并行控制方式在多电机拖动系统的同步控制中是可行的,并在积分分离式PID控制算法作用下取得了较好的控制效果。

同步控制数据采集系统的设计与实现

介绍了基于VC++环境下同步控制系统的数据采集系统设计原理,阐述了数据采集卡SDC-5动态链接库的添加和调用、数据采集控制界面设计以及ODBC数据源配置等过程,实现了数据的采集工作。该系统在数据的正确读取和快速存储方面,取得了较为令人满意的效果。

一种改进的基于九圆点的摄像机自标定算法

为解决目前现有激光切割视觉系统单目摄像机标定算法存在的抗噪性能差、精度低等问题,提出一种改进的基于九圆点的摄像机自标定方法。对算法中的理论进行了分析和实验验证。将改进的九圆点标定算法与现有的单目摄像机快速标定算法进行对比实验。结果表明:改进的摄像机自标定算法相对于现有的单目摄像机快速标定算法抗噪性能更好、精度更高。

基于OpenCV的工件尺寸与划痕检测算法研究

针对制造业水平的不断发展对检测技术提出高精度、高速度、低误差的要求,提出一套工件尺寸与划痕检测算法。该算法基于OpenCV视觉库与工业相机,在适当的光源平台下运行,提取工件的轮廓尺寸和表面划痕,再利用相机标定参数求解出工件的实际尺寸。检测结果表明:提出的检测算法比传统的Hough变换直线检测算法检测误差小,划痕检测十分精确。

基于翻转课堂的实验教学研究与实践——以“机电传动与控制”实验课程为例

"机电传动与控制"实验教学实践性强、接线较复杂,传统授课中因学时少、设备紧张,学生很难在有限时间内操作设备完成实验,教学效果不理想。通过翻转课堂实验教学法与传统教学法在教学中的对比,表明翻转课堂实验教学法在实验教学中,对减轻教师重复性讲解,提高学生完成实验的速度、准确度方面具有明显效果。

基于坐立转换的老人辅助站立装置的研究与设计

为了解决老人独自在家久坐或如厕后起身困难的问题,从生物力学角度对人体坐立转换行为进行分析,建立了老人坐立转换生物力学模型,并根据模型分析结果,设计了一种老人下肢坐立转换装置,包括框架、辅助站立机构、托举机构、便捷如厕机构。以两对电动推杆为动力,分别驱动辅助站立机构进行双臂伸展支撑、托举机构进行臀部托举。经实验证实:该装置可有效辅助老人进行坐立转换,对提高老人生活自理能力及生活质量具有重要意义。

前置式项目诱导型教学模式的研究与实践

提出前置式项目诱导型教学模式,首先解释了该模式的内涵及其形式,并基于学习本质和建构主义学习理论论述了该模式的意义,然后从学习动机角度详细阐述了该模式中项目的设计及组织形式,最后,利用层次分析法证实了该模式在学生工程应用能力培养过程中的实效性。为应用型人才培养教学提供了新的思路,丰富了项目导向型教学模式的理论体系。

基于目标导向的理虚实一体化教学改革与实践

针对机电传动控制课程的教学现状,根据机械工程学科应用型人才培养的要求,文章构建了以知识目标、技能目标、素质目标为导向的目标体系,通过建设多种形式课程资源、挖掘专业知识中的课程思政元素,整合教学内容,建立了理论知识、虚拟演示仿真、实验实物验证的教学模式,同时依托信息化教学平台,实行多元化多维度全过程的考核模式,以提升学生对教学活动的参与度,加深对知识的理解应用,达到培养应用型人才的要求。