基于仿真技术的掘进式机械臂设计研究

随着现代制造业的发展,机械臂在生产和操作过程中扮演着越来越重要的角色。为了提高机械臂设计的效率和准确性,仿真技术逐渐成为研究和应用的焦点。针对当前机械设计领域普遍存在的精度不足、质量难以保证等问题,文章以掘进式机械臂为研究基础,探索仿真技术如何弥补传统机械设计方法中存在的短板。文章概述了仿真技术,介绍了掘进式机械臂的结构组成和特点,分析了仿真技术在掘进式机械臂中的应用,并提出了机械臂性能和运动控制的优化策略,总结了仿真技术应用要点和注意事项,以期为我国机械臂设计和制造提供更多参考。

铁路起重机箱型伸缩臂设计的多目标模糊优化模型

以N1002G型铁路起重机箱形伸缩臂设计为例,以箱形伸缩臂的截面几何参数为设计变量,以箱形伸缩臂的结构重量、整体稳定性这2个相互制约的要求为目标函数,以强度、刚度、局部稳定性和几何限制为模糊约束条件,建立铁路起重机箱形伸缩臂设计的多目标模糊优化模型。应用最优水平截集法,将该多目标模糊优化模型转化为多目标普通优化模型,并应用遗传算法NSGA-Ⅱ求解。实例验证表明:采用建立的模型和求解算法,可以得到目标空间下的Pareto解;结构重量和整体稳定性是此消彼长的关系,设计者可以根据需要,选择合适的结构重量和整体稳定性作为设计方案。

基于串联弹性驱动器的柔顺机械臂设计与仿真

基于串联弹性驱动器(SEA)提出了一种三自由度柔顺机械臂的设计方案,用来模拟人手臂的运动,提高其对环境的适应力,实现良好的柔顺性。利用三维造型软件Inventor建立了三自由度柔顺机械臂的三维模型;针对柔顺机械臂关节提出了一种具有拮抗形式的弹性驱动方法,采用主动驱动弹簧和被动约束弹簧构成柔性张拉弹簧组合,以模拟肌肉-肌腱组织的收缩运动;通过动力学仿真软件Adams进行了驱动仿真分析和静动态冲击实验,结果表明在受到冲击时,柔性关节可以产生较大的柔性转角并快速衰减到稳定的运动状态,证明了该机械臂可以有效减小冲击,具有良好的柔顺性。

重载长行程机械臂设计及力学性能分析

为实现机械臂的重载化和远距离运输,设计一种能够输送2~12 t棒料的送料机械臂,通过联合机构能够达到2700 mm长行程输送目的。为了验证机械臂结构合理性以及在运输过程中的稳定安全性,基于机械臂模型分别进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析。分析结果表明:机械臂横梁的设计达到强度要求,前六阶模态振形最大位移偏大,需要在机械臂中设计加强筋,以提升横梁载荷能力。上部机械臂的谐响应分析表明,当上部机械臂频率在100 Hz处时,最大变形为0.11943 mm。为了验证有限元分析的可靠性,对机械横梁进行锤击法单点激励,拾取多点响应频谱。理论分析与试验测试结果的最大误差值为4.0%,发生在第二阶处,两者吻合度较为合理,表明这种机械臂满足重载和长行程的设计需求。

GE OEC9900 C型臂X线机(L型臂设计)在骨科术中的应用

目的:探讨GE OEC9900 C型臂X线机(L型臂设计)在骨科术中的应用及意义。方法:对GE OEC9900 C型臂X线机(L型臂设计)的构成、性能优势、工作流程等方面进行介绍,分析中型C型臂X线机平台与其L型臂功能应用于骨科手术中的优势。结果:GE OEC9900 C型臂X线机(L型臂设计)能够辅助骨科医生快速高效、顺利地完成手术,并获得确切的临床疗效。结论:GE OEC9900 C型臂X线机(L型臂设计)具有可操作性佳、实用性强等优点,可作为临床科室开展微创外科技术(含常规手术)的首选配套设备。

带绳驱动机械臂设计在轮椅中的应用

目前人口老龄化是世界上许多国家都面临着的社会问题,老年人越来越多,与此同时,世界上部分肢体残疾的人也不少。对于行动能力缺失的老年人和残疾人来说,轮椅是他们生活不可缺失的工具,能设计出适合并帮助他们提高生活自理能力的辅助轮椅具有非常重要的意义。当前市场上有不少传统轮椅,他们的机械手驱动结构非常复杂,而且还存在体积庞大,自重偏大等硬件问题,本文运用了套索式绳传动机构的原理,克服了传统轮椅的缺陷,研究设计出了一种助传动效率高、灵活的老助残轮椅用的绳传动机械臂结构。

采摘机器人机械臂设计

介绍农业采摘机器人研究现状,根据机械臂运动学原理,设计智能控制系统对机械臂进行控制。

针尖上的艺术——HIFI唱臂设计

清华大学石振宇教授主持的这个唱臂设计是回到上世纪五十年代到六十年代唱片机放黑唱片接唱针那个唱臂。这实际是一个科学与艺术融合、多因素相互影响的超复杂系统设计,其对设计师的挑战大大超过一般快销品和时尚品在其看来,HIFI唱臂是科学与艺术高度融合的一个点,可被称为"针尖上的艺术"。唱臂是应用于黑胶唱盘上的核心功能部件。在数字化的今天。

拓扑优化技术在摩托车后摆臂设计中的应用

拓扑优化技术是一项新兴的设计方法,是在一定空间区域内寻求材料最合理分布的一种优化方法,是一个迭代的过程,可以在方案设计阶段给出零部件甚至组件的合理材料布局,减轻结构质量,通过这项技术,企业能缩短设计周期,提高产品性能,减少昂贵的样件生产和整车测试次数,这一新兴优化设计方法非常适合于摩托车工业中车架及后摆臂整体和单个零件的设计。

面向太空垃圾捕获的自生长柔性变刚度机械臂设计与控制策略研究

随着人类探索宇宙步伐的不断加速,太空轨道垃圾已成为一个重大的安全隐患.现有的刚性机械臂、飞网等捕获方式对不同距离、不同尺寸轨道垃圾的适应性有限,缺少一种能够应对各类轨道垃圾的捕获装置和捕获策略.针对这一问题,本文利用曲壳梁可变刚度的特性,设计了一种新型的空间自生长柔性变刚度机械臂,实现了机械臂工作距离的大范围可调性;在此基础上,本文对这种新型的机械臂进行了动力学分析,提出了针对机械臂臂长分配的等矩原则,并建立了相应的算法;进一步的,本文面向跨尺寸的太空垃圾捕获,分别提出了抓取策略和缠绕策略,并采用取样避障和样条曲线方法,对机械臂进行了轨迹规划;最后,本文对所提出的针对自生长柔性变刚度机械臂的控制方法进行了仿真,验证了其可行性.

基于动态柔度的硬盘驱动臂的拓扑设计

随着硬盘的磁密度越来越高,数据存取速度越来越快,要求硬盘的驱动速度更快,寻道精度更高。在这种苛刻的工作条件下,即使是微小的机械振动也会产生数据的读写错误。为了提高其动态响应特性,重点研究采用基于动态柔度的拓扑方法进行硬盘驱动臂的拓扑形态设计,包括硬盘驱动臂拓扑设计的建模、灵敏度分析、拓扑优化的过程以及对优化结果的分析。通过研究,得到几种新的硬盘驱动臂的结构拓扑形态,发现它们与静态拓扑和基于频率的拓扑设计结果具有一定的局部相似性,这表明基于动态响应的拓扑设计具有更好的综合性能。文中提出的方法为进一步改善HDD(hard disk drive)驱动臂的动态性能提供一种新的途径。

一种车载式绿篱修剪手臂的设计

提出一种以扫路车为载体的绿篱修剪机的修剪臂设计,通过刀具种类的不同,可以连续修剪绿化带,满足其各种形状需求,实现修建机构的展开、收回状态和进行水平、垂直、环形、弧形的修剪工作和修剪调节,并完成关键零部件的设计.当不需要修剪作业时可以拆卸修剪作业装置,作为扫路车使用,实现使用效率的提高.

汽车右三角臂模具的设计与制造

介绍了用UGV1 3.

玻璃基板翻转摆臂的结构设计与优化

本文介绍了翻转输送机改进的方法和思路,根据偏置曲柄滑块机构简图进行了方案的确定,重点分析了摆臂的受力,并进行了优化设计。

关于高压带电作业机器人作业机械臂的设计及优化探讨

随着社会经济的发展与科学技术的进步,各行各业的发展都离不开电力需求,人们对电力的质量需求也在不断提升,为高压带电作业带来挑战。基于此,本文以高压带电作业机器人作业机械臂作为研究对象,分析高压带电作业机器人作业机械臂的技术特点,分别从机械臂主手设计原则、高压带电作业机器人对主手的要求、力矩电机的选择等方面详细阐述高压带电作业机器人作业机械臂的优化设计。

双桥转向摇臂机构设计方法的研究

为了使摇臂机构的参数和偏转角的函数关系能按照编写的程序进行计算机辅助设计,将空间摇臂机构简化为平面机构,研究其解析设计方法,并对摇臂机构的转化误差和转角偏差进行了计算和分析。计算实例表明,机构简化误差不超过允许值,为摇臂机构的优化设计打下了基础。

煤矸石分拣机械手的系统设计及实验模拟

在煤炭开采的同时会产生大量的煤矸石,其产量约占原煤的1/6,严重降低了煤炭的质量,因此煤矸石的分选是煤炭生产过程中必不可少的环节。当前,国内研究出多种小、中、大型煤矸石不同的原料分选设备的工作原理,而煤矸智能分选是我国煤炭企业实现煤矿智能化的重难点之一。文章设计的矸石分拣机器人是一种用于中小型分选原料的悬挂多臂式分选装置。矸石分拣机器人采用自动识别分选矸石的工作原理,对矸石进行智能自动分选,能满足分选粒径为80~300 mm的小、中、大煤矸石的分选要求。该设计将会大幅度降低工人的工作强度,极大地提高煤矸分选的效率,从而提高原煤的质量。

锚杆台车吊篮臂臂座轻量化设计与应用效果测试

针对吊篮臂臂座的零件质量大、运行中不稳定这一问题,对其提出轻量化设计方法,通过确定整体结构布局与外形尺寸、各部件主要结构、各部件间接口形式与尺寸等,来完成双三角臂座的设计。展示经过轻量化设计后的臂座,并设置四段工况理想值进行测试。测试结果显示,轻量化设计后臂座最大应力与直板应力均优于理想值,适用性更强。

浅析游乐设备挑臂梁设计及其结构优化

在现代游乐设备设计中,运用计算机辅助工具进行补充设计已经成为业内的主流趋势,随着现代游乐设备的设计需求不断提升,不仅对游乐设备的设计感和美观度提出了更高的要求,游乐设备本身也变得愈发惊险刺激,因此游乐设备的安全性而更加重要。本文以游乐设备的挑臂梁设计为切入点,运用多种设计软件,结合CAD技术对其进行结构优化和仿真分析,旨在通过实例研究探索最佳结构参数,验证机械设计的规则和可行性,为相关游乐设备的结构设计提供理论参考,并指出全新的结构优化思路。

坚果采摘臂主臂的有限元力学分析

坚果采摘臂设计是坚果采摘机研制的关键。在ANSYS有限元分析软件平台上对采摘臂主臂进行刚度和应力分析研究,通过计算得出了主臂受力变形及等效应力的数值和云图,为其结构优化设计提供了依据。