剪式采摘机械臂的结构设计与仿真分析

为满足柚子等高挂水果采摘的作业要求,对一种5自由度剪式机械臂进行设计和分析。对剪式机械臂进行结构设计和虚拟建模,基于改进德纳维-哈登堡(Denavit-Hartenberg,D-H)法得到其正运动学方程。利用MATLAB软件分析得到其工作空间云图,在关节空间内选用五次多项式插值对机械臂进行轨迹规划。在ADAMS软件中建立剪式机械臂的虚拟样机模型,将轨迹规划得到的数据单元作为关节运动参数进行逆动力学仿真分析,分析了在柚子采摘过程中剪式机械臂各个关节所需的驱动力矩。研究结果为剪式采摘机械臂的研发和应用奠定了基础。

剪叉式高空作业平台剪叉臂疲劳寿命分析及预测

疲劳破坏是剪叉式高空作业平台剪叉臂的主要失效形式之一。用有限元分析软件建立剪叉臂的有限元模型,对其进行静力强度分析,得出剪叉臂在服役中的应力集中区域,再通过设置监测点测试剪叉臂不同位置处的应力状态。结果表明,在剪叉平台开始上升的初始时刻,剪叉臂最大应力发生在靠近油缸支耳下端铰接孔处,说明升降液压缸的驱动力对剪叉臂强度影响很大,且测试结果与仿真结果具有较好的一致性。通过名义应力法并结合材料的疲劳寿命曲线,对剪叉臂结构的疲劳寿命进行预测,为剪叉式高空作业平台的可靠性设计和结构优化提供依据。

物流AGV机器人举升剪叉臂结构优化设计与分析

为提高物流AGV机器人的作业效率和安全性,设计适合货物存取的小体积举升系统,该举升系统具有左右对称分布的单级双剪叉机构。基于简化的举升机构三维模型,进行了静力学特性分析,并检验了力学模型的准确性;构建了以剪叉臂内径高和宽、壁厚为变量,以结构体积为目标函数,以最大变形量和最大等效应力为约束条件的优化数学模型,采用零阶算法对设计变量进行优化,得到合适的剪叉臂结构参数;经校核新结构的强度符合设计要求,仿真实验验证基于零阶算法设计的举升机构剪叉臂结构合理性,为相关举升构件的优化设计提供了参考。

剪叉式升降平台结构参数及剪叉臂的优化设计

本文介绍了剪叉式升降平台的结构特点,分析了剪叉式升降平台的结构参数。并且利用ANSYS有限元分析软件,对剪叉式升降平台的剪叉臂进行了优化分析,得到了最佳的剪叉臂尺寸。在满足工程要求的前提下,提高了材料的利用率。

基于理想时变截面的剪升机构支臂优化设计方法

对剪刀架举升机构支臂的设计,未在机构运动变化的背景下加以考察过。为此,提出一种基于理想时变截面的支臂优化设计方法。此方法通过一个支臂截面参数模型的建立及其变化过程的图像化,来实现支臂的优化设计。给出一种臂间构型剪升机构支臂的优化设计全过程:依据带有理想时变截面特性的支臂动态优化模型,进一步提出一系列的工程简化方案。针对得到的系列方案,在安全性、可加工性和结构质量等方面进行了对比分析,同时讨论了这些方案已有应用的实例及尚未应用实例的适用场合。基于理想时变截面的优化满足了基于力学优化的精确性,其后的工程简化则满足了可用性。论文提出的优化思想具有普遍性,可推广到其它机构的优化设计中。

一类单缸剪升机构的变截面支臂强度仿真优化

以单液压缸输入方式剪刀架举升机构为例,构建了统一精确的机构支臂力学分析模型,基于等强度的思想,以截面高度H作为优化变量,在满足应力要求的条件下,确定了变截面支臂的结构尺寸,并利用有限元软件对支臂进行强度仿真优化,为今后的实验研究和其他研究奠定了基础。

某剪叉式升降机构设计计算及有限元仿真

根据剪叉机构基本参数初步设计其几何模型,叉臂举升时上平台重心偏移,取上升过程中3种工况,分析、计算叉臂受力并对其进行静力学仿真。结果表明,叉臂还有很大优化空间,通过,OptiStruct对叉臂进行拓扑优化,根据优化结果改进模型,并对其重新进行静应力分析,验证了优化后叉臂位移及应力满足要求。优化后叉臂重量减少8.4%,实现了叉臂的轻量化,节约了成本,减少作业能量损失。

单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造分析

分析GW16型单柱单臂垂直伸缩式隔离开关存在问题的原因,介绍GW6型单柱双臂剪刀式隔离开关的优点,提出将单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造为单柱双臂剪刀式隔离开关的措施,并说明改造后的隔离开关在石家庄供电公司220kV万花变电站的应用情况及效果。

剪叉平台上机械臂的滑模神经网络控制

我国以往隧道灯的拆卸工作都是采用脚手架或高车加人工操作装置来完成,但在高空作业过程中会存在安全隐患,剪叉平台上的研究应该提上日程。考虑到剪叉平台的柔性特性,在平台达到预定的工作位置时,由于剪叉平台产生振动,从而影响机械臂末端跟踪精度。用拉格朗日原理推导了剪叉机构上的机械臂的动力学方程。在滑模控制策略的基础上,设计了新型指数趋近律,提升了机械臂末端轨迹的跟踪速度。针对系统建模过程中存在的建模误差以及系统外部存在的不确定干扰等不确定因素,用神经网络自适应控制对参数进行在线调整。通过MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明了该控制策略能够有效的降低机械臂末端轨迹跟踪误差,且明显加快末端点的跟踪响应速度。

斜面驱动剪臂叉升降台的设计与研究

在现代剧场，舞台机械已被广泛采用，尤其是升降台。升降台的形式很多，如主舞台升降台、侧车台补偿台、侧辅助升降台、前及后辅助升降台、后车台补偿台等。各种升降台的驱动方式也多样化，下面介绍一种升降台，

新型固定浮动传动系统机构

为有效避免垂直传动系统中单一故障的发生,常采取带抱闸电机和第二抱闸的设计方案,而第二抱闸通常要保证定盘与动盘的装配间隙,如果间隙超出有效范围会导致刹车失效。在大负载下,垂直传动系统丝杠的轴向窜动会引起第二抱闸间隙变化。通过受力及数据分析,对现有结构进行改进设计,保证外接抱闸的动盘与定盘间隙固定,避免抱闸失效导致的机构下落危及人员生命及财产安全。

剪叉式机构机动平台的设计与分析

针对机动平台的工作环境特点,设计了一种能够广泛运用于各种特殊环境下的机动平台。利用剪叉式机构强大的伸展收缩特性,对剪叉式机构的演变规律进行研究,得到变异剪叉式结构,在变异剪叉式结构基础上进行机动平台结构设计。通过对剪叉式结构进行强度分析,推导出变异剪叉式机构关键结构尺寸,从而得到新型剪叉式机动平台的优选设计。