工业机器人平衡机构设计及仿真实测分析

随着“碳中和”政策的出台,节能减排成为未来工业机器人发展的重要趋势。工业机器人是先进制造业的关键支撑装备,为了降低工业机器人的能耗,可通过本体增加平衡机构设计的方法,平衡掉部分输出负载转矩,从而降低电机功耗。基于此,文章介绍几种常见工业机器人平衡机构类型,基于机构原理设计了平衡机构,并对工业机器人平衡机构进行仿真分析和实际测试,实现了工业机器人能耗的降低。

月球车差动平衡机构的建模及仿真

车体平衡机构是摇臂悬架式月球车移动系统的重要组成部分,起到调节摇臂悬架运动和受力,减小主车体因地形变化所受的扰动作用。基于轮系式月球车车体差动平衡机构的结构设计,综合考虑了轮齿啮合刚度、摇臂轴扭转变形及齿轮传动回差的影响,建立了虚拟样机模型,在ADAMS软件环境下进行了动态仿真分析,得出该机构的动态特性,为该机构的改进及其在月球车上的实际应用提供了参考依据。

高速主轴在线动平衡机构驱动器设计

通过分析高速主轴电磁式在线动平衡机构的工作原理,根据关键零件调整环和离合滑块在在线动平衡过程中的动作顺序。利用单片机AT89C51和环形分配器PMM8713设计出对其执行动作的驱动电路,实现对在线的动平衡机构的实时控制,从而保证其正常运行,确保零件加工质量.

基于改进遗传算法的油缸平衡机构的优化设计

用改进的遗传算法对油缸平衡机构进行了优化设计 ,使纵向进给臂在工作过程中始终保持水平 ,在极限位置既能满足工作范围要求 ,又不产生机械自锁 ,且使平衡机构结构紧凑。优化结果满足设计要求精度。

60°V8发动机平衡分析及平衡机构设计

本文对60°夹角的V型8缸发动机进行了平衡分析,并就该类机型平衡机构的设计进行了探讨,为某8V150柴油机优化设计了双轴平衡机构,使该平衡机构不但100％完全平衡了二次往复惯性力,而且最大可能地消减了侧倾力矩。经实验验证表明,本平衡方案极大地改善了该8V150柴油机的振动特性,解决了该类机型设计中的一大技术难题。

行星探测车连杆式差动平衡机构设计及运动学分析

根据行星探测车移动系统连接车体与左右两侧悬架的支撑机构的设计要求,提出一种对称的空间连杆式差动平衡机构,合理的空间布置、较大的摇臂摆角范围和良好的线平均性使其在移动系统中的运用取得较好效果。首先分析了机构的输入输出关系,给出车体与摇臂位姿关系的表达式。然后运用旋转变换的方法建立该差动平衡机构车体与左右摇臂的俯仰角位移方程。再运用Pro/Mechanism仿真校验理论模型的正确性,并运用校验后的理论模型分析部分参数对该差动平衡机构摇臂摆角范围和线性均化特性的影响,求解球铰连杆上下球面副相对主平面和在主平面内的转角范围,为机构的结构设计和装配提供了依据。最后展示了该机构在6轮导杆联动式悬架上的应用。

吊臂式巡线机器人悬吊姿态自平衡机构的研究

文中针对目前应用较为广泛的吊臂式巡线机器人在跨越线缆附件时所出现的姿态失稳现象进行了研究,从机构学的角度研制了相应的俯仰失稳自平衡机构、侧倾失稳自平衡机构,并分析了其工作原理。通过理论分析和实验验证,证明了上述自平衡机构的实用性和可行性,为电力巡线机器人的应用推广奠定了坚实的基础。

单缸发动机偏心滑块平衡机构的研究与应用

单缸发动机广泛应用于摩托车、园林作业机等机械,由发动机引起的振动是影响机器性能的一个主要因素。文章运用运动学和动力学知识对一种新型的单缸发动机平衡机构——偏心滑块平衡机构进行理论分析,推导出不平衡惯性力和惯性力矩与设计参数间的关系,并提出了偏心滑块平衡机构的设计准则,研究成果应用于某园林发动机上,实验验证了理论分析和设计的正确性。

一种液压平衡机构的设计与实现

介绍了一种由两只液压油缸组成的液压平衡机构。该机构通过将两只油缸的有杆腔和无杆腔分别接通组成封闭回路 ,并用优化设计的方法确定其最佳结构参数和位置参数 ,从而使大型喷浆机器人的纵向进给装置在工作过程中自动保持水平。与其它方法相比 ,其显著特点是不仅结构紧凑、动作精度高 ,而且控制系统简单 ,并且无须人工参与控制。从而降低了成本 ,简化了操作。最后给出了该机构的液压回路 ,并讨论了主要液压元器件的功能和用途。

气控无压风门平衡机构的分析研究

通过对气控无压风门平衡机构的受力分析,得出两门板转矩与风压、转动的角度有很密切的关系,当风压大于(39.2Ab/SL)MPa时,联接门扇和平衡杆的轴承将被拉断,因此要根据煤矿井下的实际风压选择强度合适的轴承及平衡机构,以保证气控无压风门的可靠使用,从而为现场实际应用提供理论依据。

反渗透海水淡化高压多级泵的轴向力平衡机构

针对海水淡化高压多级泵产生较大轴向力的平衡问题,利用VB6.0编写海水淡化高压多级泵轴向力平衡机构的计算程序,设计了平衡盘与平衡鼓相结合的轴向力平衡机构.设计中使平衡盘具有较高的灵敏度,通过计算软件研究平衡盘外径与平衡鼓受力比的关系,最终确定平衡鼓受力比为70%,平衡盘灵敏度k的范围为0.23~0.28,由此确定了平衡机构各个部件的尺寸.为了避免平衡盘端面接触摩擦,在计算程序中研究了间隙b2与平衡力波动的关系,并且比较了计算程序所得泄露率与试验的结果,误差仅为5.11%.结果表明：海水淡化高压多级泵的平衡机构,有效解决了较大的轴向力平衡问题,试验所得泄漏量仅为流量的2.6%,远低于一般多级泵平衡机构的泄漏量.

曲柄滑块机构振动力和力矩的附加平衡机构

对机械中常用的曲柄滑块机构的振动力和振动力矩的平衡问题进行了探讨。提出了一种新的附加平衡机构。通过对机构的运动学和动力学分析,给出了振动力平衡的条件。振动力完全平衡后机构的振动力矩,可通过调整附加机构中偏心齿轮的回转中心得到部分平衡。根据振动力矩的均方根值最小原则,确定了偏心齿轮的回转中心的具体位置。提出的机构增加质量较小,不需要额外增加移动副。可以在工程中简化使用。

双轴平衡机构优化设计及工程实现

针对某型号直列4缸车用柴油机,优化设计了一套双轴平衡机构,提出了"粗-细双轴"平衡的新概念,该机构在100%平衡二次往复惯性力的基础上,部分抵消了倾覆力矩,实现了整机当量振动烈度的最优控制,改善了该机的振声特性,并已投入批量生产.

基于柔性铰链的杠杆-平衡机构的运动特性分析与参数设计

基于微小力测量(m N级分辨力,N级测量范围)的柔性铰链杠杆-平衡机构,建立了此机构的运动数学模型,并利用有限元方法对该数学模型进行了验证。数学模型计算及有限元分析结果表明,减小柔性铰链的刚度、增大平行四杆机构的长度能增大被测力产生的位移,通过合理地选择铰链支点两侧的杠杆长度,能设计出所需的杠杆比及运动模型,从而为该机构的设计提供了理论依据。

并联机床的平衡机构设计及优化

在通过仿真计算获取并联机床势能分布规律的基础上,设计了机床的平衡机构。以平衡效果最佳为目标函数,通过优化计算,得出了该平衡装置的结构参数值。平衡后,机床各驱动关节的最大驱动力只有平衡前的13.7%,平衡效果很好。该平衡方案结构简单,平衡效果好,可为类似结构机床的平衡提供参照。

柔性三坐标测量机的平衡机构

论文在一种六自由度的柔性三坐标测量机结构的基础上,提出了几种平衡机构的设计方案,并采用一种最佳方案解决了此类柔性三坐标测量机的平衡问题,为柔性三坐标的进一步研究提供了基础。

单缸柴油机新型平衡机构的设计与计算

本文提出一种新的单缸柴油机的平衡机构———滑块式平衡机构 ,通过设计与计算 ,与传统的双轴平衡机构相比 ,该机构不仅能完全平衡一级往复惯性力 ,而且还能平衡 71%的二级往复惯性力。

基于单片机与PMM8713的高速主轴电磁式在线动平衡机构的驱动器设计

通过分析高速主轴电磁式在线动平衡机构的原理,并根据该机构中关键零件调整环和离合滑块在在线动平衡过程中的动作顺序,利用单片机AT89C51和环形分配器PMM8713对在线动平衡机构进行实时控制,设计出对其执行动作的驱动电路,实现对电磁式在线动平衡机构的驱动,从而保证在线动平衡执行机构的正常运行,确保加工过程中的零件加工质量。

关节型机器人小臂平衡机构新探

设计出了一种新的凸轮补偿式机器人小臂完全平衡机构，较好地解决了关节型机器人实现完全平衡的难题。该机构具有一定的实用价值。

扭杆平衡机构在大型车载天线中的应用及优化

介绍了大型车载天线运输状态与工作状态的一种转换机构。将天线座翻倒时的势能变化,利用扭杆弹簧以弹 性变形能的形式储存起来,以平衡天线座翻转过程中的重力矩,减小天线座翻转机构的驱动力矩。