基于Web的6R机器人轨迹仿真关键技术的研究

随着计算机技术、5G网络技术、工业互联网技术和先进智能制造等技术的快速发展,传统制造正向智能制造方向转化。结合Web GL的三维引擎库Three.js和Blender建模软件建模叠装机器人及生产工位,并通过MATLAB仿真数据作为模型数据输入,完成对Web机器人冲片叠装的轨迹规划仿真,并验证机器人模型仿真轨迹的准确性。

打卡“长征”路线的无碳小车结构及轨迹仿真设计

根据2022年中国大学生工程实践与创新能力大赛要求,设计并制作了一台能打卡指定轨迹点(模拟长征路线)的自走式势能驱动车。运用SolidWorks的贝塞尔曲线,绘制经过特定轨迹点的拟合曲线;利用Matlab对拟合曲线进一步优化与仿真,从而获得满足设计要求的凸轮轮廓;创新运用SolidWorks逆向建模方法,设计弧面凸轮转向机构,配合激光打点微调机构,以提高小车运行轨迹精度和重复性;利用SoildWorks建立无碳小车的三维模型并对其结构进行了分析。小车运行结果表明,小车行走轨迹重复性好,能打卡指定的所有轨迹点。

环S无碳势能小车的优化设计与轨迹仿真

为研究环S型轨迹无碳小车运动特性,进而对其结构进行优化设计及调整。首先建立环S轨迹的数学模型,并使用matlab软件对数学模型进行分析调整,得到无碳小车最优结构参数。然后再使用SolidWorks软件对无碳小车运动轨迹仿真。仿真轨迹结果显示,该环S无碳势能小车能够完整跑出环S型轨迹。为我国无碳小车传动和控制技术提供有力理论依据。

基于MATLAB的“8”字形无碳小车轨迹仿真及其设计方法

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,文中设计并制造了一种将重力势能转化为机械能并能实现“8”字形轨迹行走的小车。运用UG NX12.0设计无碳小车“8”字形优质理论轨迹。为保证行走轨迹的重复性、防止行走过程的卡顿和翻车,将UG NX12.0得到的点集导入MATLAB进行轨迹仿真,修正影响轨迹的参数,从而获得满足设计要求的凸轮轮廓。采用SoildWorks建立无碳小车的三维模型并对其结构进行分析。小车运行结果表明:小车行走轨迹重复性好,能完成2.5次“8”字形轨迹,顺利绕过30个障碍桩,行走29.5 m。该无碳小车结构设计合理,在实际比赛中荣获省级一等奖,轨迹仿真及设计方法适用范围广,对此类工程竞赛及其他机构的设计开发具有较大工程指导意义。

新型五轴混联机床的后置处理与轨迹仿真

为适应我国航空航天大型整体结构件的加工需求,以一种采用三坐标并联动力头的新型五轴混联机床为对象,基于矢量链方法建立了机床工作空间到驱动轴的运动学映射模型,在此基础上开发了机床的后置处理模块和刀具轨迹仿真模块。在后置处理模块中,对计算机辅助制造系统生成的刀位文件在工作空间中插补并进行坐标变换,得到加工程序点集,然后通过调用运动学逆解模块将其转换成驱动轴的运动控制序列,并对进给速度进行校验,以实现对混联机床的五轴控制。所开发的轨迹仿真模块基于运动学正解模型,实现了驱动轴电机位移参数采集、刀具工作空间轨迹显示、刀具运行状态监测。以"S"型试件为例进行了编程与加工实验,初步验证了开发模块的性能。

基于ADAMS的柱塞式环模成型装置的轨迹仿真研究

为降低改进设计过程中反复更改的成本、缩短设计周期,通过SOLIDWORKS对柱塞式环模成型装置进行三维建模,并通过ADAMS对其进行动态仿真,描绘出柱塞与模孔处关键点的相对轨迹。通过这种方法对柱塞、模孔啮合过程进行分析,证明现行设计下模孔与柱塞不会发生干涉,并给出了避免干涉的柱塞空间范围,使得压辊与环模的啮合处结构设计更为合理可行。

RBF整体网格变形技术与多体轨迹仿真

在多体分离的CFD动态轨迹仿真中,计算网格需要准确刻画固壁边界之间幅度很大的相对运动。理想的状况是采用整体网格,在不增删网格节点和不改变原网格拓扑结构的条件下,通过网格变形来刻画多体边界间的相对运动。为此,以先前发展的径向基函数(RBF)网格变形技术为基础,通过引入一种改进的拉普拉斯光顺算法,大幅改善了单独RBF网格变形技术在处理大幅度边界位移时的网格质量下降和网格拓扑破坏问题,成功实现了多体分离中的超大幅度网格变形。在改进的拉普拉斯算法中,针对四面体、三棱柱、六面体、金字塔四种网格单元类型提出了一套统一的网格质量评估标准,并将其用于非结构混合网格下的拉普拉斯光顺。通过耦合求解非定常Navier-Stokes方程和刚体六自由度运动方程,利用典型跨声速下机翼与外挂物分离问题对以上网格变形和光顺技术进行验证,将计算获得的外挂物投放过程的空间位置、姿态角和气动力与风洞实验结果进行了对比分析,结果显示:在不采用网格嵌套和局部重生的前提下,与改进的拉普拉斯光顺相结合的RBF网格变形技术可以有效地解决多体分离过程中的网格大幅度变形问题,且网格质量能够满足精确刻画外挂物投放飞行轨迹的要求。

基于停车线位置的左转车辆行驶轨迹仿真模型

以信号交叉口左转车辆为研究对象,根据数值逼近和几何学原理,建立了停车线位置改变前后两种不同的左转车辆行驶轨迹仿真模型。对于当前交通状态,采用最佳平方逼近和Chebyshev近似原理的方法,建立了左转车辆行驶轨迹的三次抛物线模型,并通过实例予以验证;对于停车线位置改变后的未来状态,给出了直线—回旋线—回旋线—直线组合的左转车辆行驶轨迹模型。进一步,建立了停车线位置与临界半径函数关系线性模型,使回旋线参数计算更为简单。仿真结果表明,所建模型较好地逼近了相应交通状态。

工程陶瓷超声磨削轨迹仿真

进行了工程陶瓷一维、二维超声磨削试验;通过对超声磨削陶瓷工件表面划痕轨迹的计算机模拟仿真,重点分析了安装角与二维超声相位差对单颗磨粒运动轨迹的影响;通过对比超声磨削试验SEM照片,讨论了超声磨削各参数对加工质量的影响。研究结果完善了加工因素对去除率的影响规律。

旋转捷联惯导系统的轨迹仿真算法

结合旋转捷联惯导的系统编排和载体运动模型,推导理想情况下旋转捷联惯导系统中惯性器件在任意角运动和线运动条件下的输出;在考虑了惯性器件的常值误差,随机误差,刻度系数误差,IMU安装误差以及旋转轴的安装误差对惯性器件输出的影响后,设计了系统的轨迹仿真算法。在相同运动条件和误差条件下,分别仿真了一般捷联惯导系统和旋转捷联惯导系统的惯性器件输出,并利用该输出进行了导航解算。结果表明:无误差条件下导航解算航线与预设的理想航线重合,该轨迹仿真算法准确合理;在给定的误差条件下,旋转捷联惯导系统精度提高一倍。算法可为旋转捷联惯导系统的误差分析、导航解算以及初始对准等技术研究提供惯性器件输出仿真。

多级助推段弹道导弹的轨迹仿真

弹道导弹的跟踪是弹道导弹防御系统中最核心的问题,建模弹道导弹运动模型是仿真弹道导弹的飞行轨迹和研究弹道目标跟踪的前提和基础。对包含多级助推段弹道导弹的运动模型进行建模,并详细分析了弹道目标的加速度受推进力、空气阻力、地心引力和外在力的影响;进一步描述了弹道导弹轨迹仿真的流程。通过仿真实验得到含三级助推器弹道导弹的飞行轨迹,并分析了多级助推段对速度和加速度变化的影响。这对于研究中远程弹道导弹跟踪问题是非常有意义的。

CAM零件加工轨迹仿真及其实现方法

针对走刀轨迹的数控加工仿真,采用可视化技术检查其零件加工路径,建立并研究了数控加工的CAM系统框架,利用三维实体模型集合运算等方法,得出了具体实现的方法和步骤,实现了CL(Cutting Locating,CL)动态仿真.

二维曲线数控加工刀具轨迹仿真技术研究

提出二维曲线等距线生成方法,可根据已有二维曲线生成刀具轨迹线,并将其以图形方式表现出来,为数控加工过程仿真提供准确依据。

基于Matlab/Simulink的四杆机构连杆点轨迹仿真

应用Matlab/Simulink对机构领域中应用广泛的基本机构——双曲柄机构、曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构等的连杆点轨迹作仿真,该方法编程工作量小、轨迹图形显示便捷,所建模型只需作少量更改即可适应四杆机构的不同特征值,并可推广至多杆机构情况。

多边形车削刀尖轨迹仿真与误差分析

由于多边形车削过程中存在“以曲代直”这类理论误差,减小多边形车削的误差对于提高车削精度具有重要意义。为建立车削过程的数学模型,利用反转法求解出刀尖运动轨迹方程,在MATLAB软件中编写车刀运动轨迹函数,实现切削过程的动态仿真,基于布尔运算生成车削后的工件轮廓。在建立误差理论模型的基础上,对车削过程存在的误差进行了分类:圆角误差与直线度误差。利用拉格朗日乘数法,求解出工件直线度误差的条件极值,推导出误差计算公式,分析了直线度误差与车床轴心距的映射关系,给出了车床轴心距的合理取值范围,基于插齿机蜗杆轴的加工实例,验证了上述理论的合理性。为车削加工参数优化及车削误差改善提供了理论与方法支撑。

基于Matlab/fsolve的工程四杆机构焊接杆F点的运动轨迹仿真

设计了一种工程四杆机构,在对与连杆相垂直的焊接杆F点进行几何分析基础上,建立了F点的轨迹分析数学模型,并应用Matlab/fsolve对其进行编程,求得模型的数值解。利用Matlab的可视化功能绘制了F点的轨迹图、角位移图和F点长度变化图,得到了当原动件匀速转动一周时焊接杆上F点的轨迹、角位移变化规律。

基于VB的数控系统图形轨迹仿真设计

本文针对当前高等学校数控教学与培训的实际情况,利用VB6.0开发出数控车床的图形轨迹仿真,阐述了轨迹仿真设计的方法及原理,并实际开发出仿真系统。经过验证,效果良好,完全能够满足教学和培训要求。

基于ADAMS的空间RSSR机构轨迹仿真探究

以无碳小车为例探究基于ADAMS软件的空间连杆机构设计方法,在对小车进行初步建模和运动学分析的前提下,利用ADAMS软件进行仿真小车行进轨迹,从而为更好的设计并调试一辆严格满足理论轨迹要求的RSSR机构无碳小车进行参数指导。

基于CAXA的斜齿轮三维建模与加工刀路轨迹仿真

该文根据斜齿轮齿面形成原理,基于CAXA数控加工软件的导动面功能绘制螺旋渐开面,得到斜齿轮的精确曲面模型,并在此基础上提出一种斜齿轮三维建模及生成刀具加工轨迹的方法,完成从零件设计到加工一体化的过程。

基于试飞任务单的轨迹仿真问题研究

阐述了基于试飞任务单的试飞轨迹仿真生成软件系统在辅助试飞管理中的重要作用 ,对该软件开发中所涉及到的一些新的问题和方法进行了研究。建立了带电传操纵系统飞机的数学模型 ,并针对试飞轨迹仿真生成中的逆问题 ,提出了一种基准控制带反馈调节的方法。简要介绍了轨迹仿真生成软件与任务单管理数据库软件的接口设计 ,对仿真结果进行了动态显示处理。