输电线模块化双臂带电作业机器人作业空间与轨迹规划仿真

输电线路带电作业机器人可以辅助甚至替代人工实现输电线路的带电巡视和作业,然而机器人体积庞大,在野外复杂作业环境下运输十分不便,因此针对输电线路多种检修作业任务设计了一种模块化双臂带电作业机器人。模块化设计可以实现机器人的快速拆装,解决机器人运输难题。针对典型金具检修作业任务,对机器人机械臂进行运动学建模,并基于该模型对机械臂末端进行作业空间与运动轨迹规划仿真,仿真结果验证了双臂带电作业机器人系统设计的可行性和有效性。

超大作业空间涂装机器人研究进展

表面涂装是航空航天器、船舶、高铁等大型整机及其零部件生产制造的重要一环,超大作业空间的涂装机器人是实现整机以及大型零部件自动化喷涂的关键装备,也是提高我国高端制造领域特别是航空制造领域竞争力的核心技术之一。本文在简述近年来涂装机器人研究现状的基础上,总结了大型空间涂装机器人应用中的一些主要问题,探讨了超大作业空间涂装机器人的未来发展趋势和主要技术挑战。

锚杆台车工作臂设计及作业空间分析与验证

为解决隧道锚杆施作效率低、风险高等问题,设计了一种新型的锚杆台车工作臂,以满足隧道锚杆机械化快速施作的需求。采用钻臂加三工位的组合结构设计,可在隧道内一次定位后实现钻孔、注浆和锚护一体化作业。为求解和验证工作臂的作业空间,基于改进D-H法建立工作臂数学模型,并利用Matlab机器人工具箱Robotic Toolbox,结合蒙特卡洛法求出工作臂的作业空间点云图和其作业空间参数,并对作业空间边界优化和空间包络,以直观的三维空间曲面图显示出其作业空间。最后,建立隧道断面函数和其三维曲面模型与锚杆台车工作臂作业空间点云包络图,在Matlab中进行联合仿真。仿真结果表明锚杆台车工作臂结构设计和作业空间参数满足隧道断面锚杆施作要求,为同类型的设计和作业空间的求解验证提供了一种可行性方案。

中美游乐设施安全标准中作业空间的对比分析

为促进中美游乐设施标准协同,本文对我国游乐行业基础标准《大型游乐设施安全规范》(GB8408-2018)、通用标准《用于机械安全的人类工效学设计》(GB/T18717-2002)和引用的我国人体尺寸标准,与美国相对应的技术手册《美国国防部人体工程学设计指南》(MIL-HDBK-759C)和引用的美国人体尺寸标准进行了解析,对中美游乐设施标准和相关规范中适用于游乐设施安全作业空间的差异进行了对比分析。

有限作业空间地下室外墙单侧支模施工技术探讨

在有限作业空间进行地下室外墙施工较为困难,采用单侧支模的方法能够有效解决这一难题。通过对3种不同的单侧支模方案进行比选后,选出最适合该工程的三角支撑方案;最后通过对该方案的分析计算确定其可行性,并对其构造措施、实施要点等进行总结。

面向极限作业空间的履带式爬壁机器人磁吸单元设计

为了减小履带式爬壁机器人的质量,增强机器人的便携性,满足机器人在极限空间的作业要求,设计了磁吸单元。首先,对磁场理论计算模型进行了分析;其次,借鉴乙型磁路提出了以整个履带单元为整体分析对象的N-S交替排布的磁路型式;再次,借助ANSYS Workbench中的静磁模块对该磁路型式中的磁铁数量、磁铁排布方式等影响因素进行了分析;最后,针对隧道二衬台车养护机器人的要求设计了机器人样机,并进行了试验。试验结果表明,提出的磁路设计型式结构简单、吸附力大,能够有效减小机器人的尺寸和质量,满足面向极限作业空间的履带式爬壁机器人设计要求。

作业空间受限的桥梁施工方案比选研究

桥梁施工要注意控制关联性影响,尽可能在无影响的窗口期施工作业。案例拼宽桥梁工程,同时跨越多条铁路线和轨道交通线,基于旧有桥梁拼宽修建,场地空间紧促,是典型的作业空间受限的桥梁工程。工程仔细分析作业空间受限的影响因素,围绕重点影响因素加强施工方案比较选择,以合理的施工方案顺利完成工程建设任务。梳理研究其比较选择过程和成果,对作业空间受限的城市桥梁建设施工可以提供借鉴。

新型并联机床作业空间与奇异性分析

提出一种新型的平面三自由度并联机床 ,分析了该机床的两类构型奇异问题。在定义出机床位置空间的基础上 ,借助奇异性分析 ,提出兼顾运动平台实现位置能力和姿态能力的位姿空间描述方法 ,为此类机床的尺度设计、路径规划和控制提供了依据。

多维作业空间下的装配式建筑工程资源调度

装配式建筑促进传统建造方式向现代工业化建造方式的转变,但其现场装配、构件生产、运输物流等多维作业空间的异地域与非同步特点,常导致建造资源调度性质各异、相互牵制,并成为其推广应用的重要瓶颈问题。该文以装配式建筑工程为对象,深入分析其建造方式的特性,研究其建造过程中分布于各作业空间的建造资源协同机理;在多空间信息共享前提下,以人工、设备等建造资源协调配置为核心,提出基于时间轴多维作业调度空间降维处理技术、信息共享下多维作业空间资源调度协同技术、现场装配作业空间最优资源线确定技术;建立了装配式建筑工程资源调度方法并进行实证分析。结果表明,该调度方法能有效确定各作业空间的排产进度计划并提供额外决策支持信息。

串并联数控机床的作业空间分析

鉴于并联机床普遍存在有效作业空间小、运动控制复杂和实用刚度还不理想等不足,采用了串并联混合式机床运动结构.针对所研究的4-4构型串并联机床,分析了影响作业性能的几何约束条件,采用基于位置逆解模型的极限边界数值搜索法,确定了机床作业空间,并通过数值仿真研究获得了机床运动参数和结构参数对作业空间的影响规律,为优化机床结构尺寸以获得尽可能大的有效作业空间奠定了基础.

基于人机工程学的作业空间色彩设计

作业空间色彩会直接影响操作者的情绪、情感及认知,进而影响到工人的身心健康和工作效率。文中以人机工程学为基础,同时考虑客观环境等各种因素。

冗余度机器人扩展作业空间方法算法奇异的研究

本文对冗余度操作机最为常用的求逆解方法——扩展作业空间方法的算法奇异问题进行了深入的研究．Ｋｌｅｉｎ［２，４］及Ｃｈｏ［３，５］提出冗余度机器人采用扩展作业空间方法必须首先确定由于性能指标函数及扩展Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵所引起的算法奇异在关节空间中的分布区域，只有这样才能避免方法引起的算法奇异．通过本文对扩展作业空间方法的优化性能指标函数的必要条件及算法奇异产生的条件的比较及研究，得出了在应用扩展作业空间方法时，不可能出现算法奇异的情况．因此在应用扩展作业空间方法时无需考虑算法奇异问题．

海洋平台密集作业空间内H_2S扩散分析

针对含硫油气田开发生产中,硫化氢(H_2S)在振动筛房等密集作业空间内泄漏扩散造成的潜在人员毒害问题,从确定H_2S扩散规律、建立事故控制措施的角度展开分析。根据海洋平台空间环境特点,采取计算流体动力学(CFD)建立用于分析H_2S扩散过程的理论模型和数值模拟方案。就某海洋平台振动筛房在舱门关闭、打开和房内安装换气机3种条件下的H_2S扩散过程进行分析,确定H_2S浓度变化和分布规律。通过对比不同舱室条件下的H_2S影响程度,推荐在平台生产过程中封闭可能出现H_2S泄漏的舱室并安装换气机。进一步分析了换气机的工作效率,建立了简化数学模型以快速预测换气机工作时间,并与CFD结果进行了验证。

虚拟轴机床作业空间快速检验算法的研究

根据虚拟轴机床的结构和运动特点 ,提出在机床的运动学分析中运用单开链方法 ,只进行一次运动学逆解计算就可求出全部运动变量的值 ,包括从动铰的运动坐标 ,因此适合于作业空间的快速检验。基于一台实际的虚拟轴机床—— VAMT1 Y。

心理作业空间优化的机电设备人机界面设计

提出"心理作业空间"(Cognitive Operation Area)概念,"心理作业空间"是指对于某一作业,符合大多数作业者心理所认知的相应子作业空间.在由作业者、大型机电设备和周围环境组成的"人-机-环境"系统中,设备与周围环境结合或设备本身形成了若干个心理作业空间.以齿轮测量中心为例,基于心理作业空间分析,对操作者工作路径、视线转动角度进行研究,提出了心理作业空间的优化方案,并以此为基础进行齿轮测量中心的人机界面设计,给出了设计结果,提供了一种"以人为本"的大型机电设备人机界面设计方法.

VDT作业空间的设计研究

在分析了VDT作业者骨骼肌疲劳的表现形式及其影响因素的基础上,根据工效学的理论与方法,以GB/T10000-1988我国成年人人体尺寸数据的P5女和P95男为基础,并考虑衣着、坐姿等功能修正量给出了VDT工作站人机界面参数的推荐值,结合VDT作业的特点讨论了VDT作业空间布置与管理的有关问题。

以人为本的学校家具——浅谈人体工程学在学生作业空间中的应用

引述了近期国内外关于在学生作业空间所作的前沿研究,并从人体工程学的角度阐述了如何以人为中心地设计这一空间,尤其是空间中的家具。

基于人因学的坐姿作业空间设计评价研究初探

文章从人因角度出发,探讨了良好的作业空间设计应满足人因要求,并针对坐姿的具体情况进行了分析,确定了坐姿作业空间设计的评价指标。在此基础上,提出了基于模糊层次分析法的评价方法,以期为坐姿作业空间设计方案的评估提供思路,从而能够有助于选择和应用更符合人因要求的设计方案。

作业空间设计的定量分析与仿真

从人机工程学的角度研究了作业空间和作业场所的设计，探讨了作业范围的空间尺度与人体尺度的相互关系及运用人体数学模型分析人的近身作业空间。

基于蒙特卡洛法的挖掘机反铲装置作业空间分析与仿真

根据挖掘机反铲装置作业情况,对挖掘机作业空间进行了有效的描述.应用矩阵理论和机器人运动学理论,建立了挖掘机反铲装置的运动学模型,并推导出反铲装置斗齿尖的参数方程.同时,提出采用蒙特卡洛法求解挖掘机反铲装置的作业空间.在MATLAB中,编写了基于蒙特卡洛法挖掘机反铲装置的作业空间仿真程序,直观地模拟了挖掘机的作业空间,仿真结果与采用虚拟样机技术在ADAMS中仿真结果基本一致,证明采用蒙特卡洛法分析、模拟挖掘机反铲装置作业空间的有效性和实用性.