可变结构空间桁架机械臂的动力学建模

可变结构空间桁架机械臂由于具有高承载比和工作空间大等优点,有可能成为下一代空间机械臂的替代形式.本文对可变结构空间桁架机械臂的动力学问题进行建模研究,首先简要介绍了桁架机械臂系统的结构形式,然后采用笛卡尔坐标和变分原理建立系统的动力学模型,其中杆件的转动采用卡尔丹角进行描述,最后通过与ADAMS软件的计算结果对比验证本文所建模型的正确性.

超冗余度桁架机械臂的容错逆运动学仿真

超冗余度桁架机械臂路径规划中的逆运动学解算为一非线性优化问题,桁架机械臂冗余度高,容错性好,由于传统方法速度和收敛性较慢,冗余性和容错性未能得到很好的利用。为解决此问题,引入收敛速度较快的对偶内点法,针对问题规模较大占用内存多的特点,设计了一种基于稀疏矩阵向量相乘的减小内存方案。搭建了仿真平台,进行了三组正常和故障状态逆向运动学仿真解算,结果表明:该方法收敛性好,解算迅速,在故障状态下的逆运动学解算也较为理想,适用于进一步实际应用。

桁架机械臂在数控车床设备中的应用研究

以OKUMA数控车床设备引进桁架机械臂项目为例,围绕桁架机械臂在数控车床设备中的应用进行探讨。先阐述了桁架机械臂工作原理,并分析了桁架机械臂的应用优势,主要体现在应用范围广、自动化程度高、操作简单、性价比高等方面,而后研究了斜面法兰加工的难点及其优化措施,重点总结了桁架机械臂在蝶阀加工、盖类产品加工中的应用要点,通过实施有效的技术措施,取得了较好的加工效果,提高了加工效率与精度,凸显了桁架机械臂的应用价值,希望为有关从业人员提供参考。

改进粒子群算法的自动充电机械臂时间最优轨迹研究

针对桁架充电机械臂关节空间轨迹规划的时间优化问题,提出了一种非线性动态学习因子的粒子群算法。通过运动学分析获取工作空间,引入3-5-3多项式插值进行轨迹规划。结合运动过程中的速度与加速度约束,寻求运动过程中的最短时间。对比改进粒子群算法和基本粒子群算法的收敛速度,分析各关节优化前后运动时间的变化情况,并进行仿真实验验证。结果表明:改进粒子群算法的收敛性能较基本粒子群算法更快,整体运动时间缩短约33%,证实改进粒子群算法的可行性。

风电叶片自动辊涂设备设计开发

风电叶片大型化的发展,对叶片后处理工序提出了更多要求。目前风电叶片后处理辊涂工序完全采用人工手动作业,在辊涂作业质量不稳定的情况下也增加了叶片制造的人力成本。在此情况下,自动化装备在风电后处理工序的应用就变得极为迫切。本文主要探讨了一种新的风电叶片自动化辊涂设备,该设备主要包括AGV智能导航设备、桁架式机械臂、油漆自动配比及输送系统、电控系统集成等部分。自动辊涂设备的应用可有效提升风电叶片后处理的工作效率,保证叶片辊涂质量,降低叶片制造的人力成本,提升叶片行业的智能化程度。

新型工业机器人结构设计及其全域刚度预估方法

设计了一种新型5自由度无间隙传动工业机器人结构,机器人机械臂采用平行四边形框架及电动缸对角驱动的桁架式结构,有利于提升机器人的综合刚度.腰部和腕部采用双电机驱动主从消隙控制消除传动间隙,臂部电动缸的滚珠丝杠副通过双丝母预紧消除反向间隙,实现机器人无间隙传动.根据机器人外部载荷和基于能量法计算的机器人末端变形建立机器人全域工作空间刚度预估模型,通过机器人的整机刚度有限元仿真结果及原理样机的实验结果验证了刚度预估模型的有效性.最后,分析了机器人的刚度分布特性并与Fanuc S900iB/400工业机器人进行了刚度比较,结果表明了本文机器人结构的刚性优势.