垄作限深轮轴臂的有限元分析与电测

垄作限深轮轴臂的有限元分析与电测吴成武，吴瑞业，朱 勃，吴春京，戴世达，张相斌，王 辉在垄作地用高度调节的悬挂犁进行耕作时，若使用通常的单轮式限深轮，由于垄形的影响，耕深变化较大，耕作质量很差，也影响拖拉机的牵引性能和效率的正常发挥。因此，设计了垄作...

轴臂组合件装配专用铆接机的设计制造

本文对轴臂组合件装配专用铆接机作了简单介绍和分析,该铆接机工作平稳,结构紧凑,成本低,铆接出来的产品精度高,完全达到其工艺要求.

六轴臂式示教型机械手研究

研制了一种利用一台通用型计算机控制六台步进电机运转的多关节示教型机械手，讨论了该种机械手的机械设计、关节的步进电机控制、软件设计等内容。对日本洞启二、堀尾享也的教学机器人的机械设计和控制部分作了改进，提高了运行精度。

串联六轴机械臂逆运动学几何解法

【目的】提高机械臂运动轨迹的控制精度和快速响应性能。【方法】采用特征点改进串联六轴机械臂运动学逆解的几何算法。【结果】机械臂末端位姿通过三个特征点表示,将前5个关节划分为关节1、关节2和关节3、关节4和关节5三组。前5个关节的角度由两个特征点确定,每组可得出两种连杆姿态,进而组合成前5节连杆的8种姿态,再根据前5节连杆的姿态和另一个特征点确定关节6的角度。通过与目标末端位姿进行对比,逆解计算出的转角值所确定的末端位姿无理论上的误差,并且与目标位姿一致。【结论】改进的串联六轴机械臂几何逆解算法计算过程简单且正确可行。

多功能小型六轴机械臂的设计与制作

针对新型机器人应用场所多样化的需求,以工业机器人为灵感设计了一种小型六轴机械臂,应用于餐厅、医院等场景,在提升人们生活质量的同时降低用人成本以及劳动强度。所设计的机械臂动作灵活性高,工作空间范围大,具有定位精准、制造成本低、体积小的特点。利用SolidWorks对机械臂机座、机身、手臂以及执行末端机构进行三维整体建模,设计出了小型六轴机械臂的主体,通过Arduino实现对机械臂运动轨迹的控制。通过更换机械臂末端执行器的类型实现不同功能的转化,应用于不同场景。针对餐饮服务业设计了菜盘夹紧机构,实现了对不同类型以及尺寸菜盘的夹紧。通过3D打印技术完成机械臂部分结构的制作,实现了设计目的。

内燃机车摇臂轴座的工装设计

摇臂轴座是内燃机车柴油机排气摇臂的支座,对摇臂的安装起到关键的定位作用。该产品在加工过程中需要进行多次装夹,难以保证定位精度,且加工效率较低,产品质量不稳定。特别是需要大批量生产时,产品质量很难得到有效控制。通过分析该产品的加工工艺,设计专用的工装,提高了产品的加工质量与效率,节约了生产成本。

基于嵌入式系统的六轴关节型机械臂系统

基于嵌入式系统设计了一款六轴关节型机械臂系统。六轴关节型机械臂的各关节零件通过3D打印后组装;主控板的微型控制器选用STM32F103C8T6芯片;利用MatLab仿真软件对六轴关节型机械臂进行运动学建模和仿真;采用Java语言开发六轴关节型机械臂的上位机软件,使机械臂可以通过上位机或无线装置实现姿态控制、抓取等操作,并支持动作记忆功能,可重复动作。基于航空精确制导武器部装产线,搭建温度测试工业应用场景,进行六轴关节型机械臂的正逆解与点动实验,为后续数字孪生技术的研究打下基础。

基于法向同步误差补偿的机械臂多轴同步控制

针对机械臂各轴差异造成的空间轮廓误差问题,提出基于法向同步误差补偿的多轴同步控制策略。该方案分别在关节空间和笛卡尔空间中将跟踪误差正交分解为法向同步误差和切向延时误差,其中法向同步误差等价于轮廓误差,代表实际位置调整至期望轮廓的最短路径,是跟踪效果的主影响项。因此,通过设计法向同步误差补偿算法减小法向同步误差,并证明算法的稳定性。与传统方案相比,提出方案无累积误差,不受各轴给定量级差异影响,空间轮廓误差更小,更适合变曲率轨迹跟踪控制。最后设计仿真实验,试验结果表明该方案可改进各轴协同控制效果,并大幅提升多轴系统轨迹跟踪精度。

长臂单轴椎弓根螺钉与单平面椎弓根螺钉内固定治疗创伤性胸腰椎骨折复位力度比较

背景:经皮入路行长臂单轴椎弓根螺钉固定与微创经皮单平面椎弓根螺钉内固定均是临床常用的经典微创手术方案,但两种术式在治疗胸腰椎骨折方面尚存在争议。目的:对比经皮入路长臂单轴椎弓根螺钉与微创经皮单平面椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的优势与局限。方法:纳入2017年3月至2021年6月广州中医药大学深圳医院(福田)收治的90例胸腰椎骨折患者,利用随机数表法分对照组(n=45)与试验组(n=45)。对照组进行微创经皮单平面椎弓根螺钉内固定手术,试验组进行经皮入路长臂单轴椎弓根螺钉内固定手术,对比两组围术期一般情况、疼痛程度、恢复情况相关指标及并发症。结果与结论:①与对照组相比,试验组术中失血量较少、手术时间及住院时间缩短(P<0.05);②术后2周、1个月,试验组Oswestry功能障碍指数、Cobb角均低于对照组(P<0.05),伤椎前缘高度与后缘高度大于对照组(P<0.05);术后2个月,试验组Oswestry功能障碍指数、Cobb角均低于对照组(P<0.05),两组间伤椎前缘高度与后缘高度比较差异无显著性意义(P>0.05);术后2周,试验组目测类比评分低于对照组(P<0.05);③对照组45例中发生切口感染2例、运动障碍2例、植入物相关不良反应1例,总发生率为11%;试验组45例中发生运动障碍2例,总发生率为4%,两组间并发症总发生率比较差异无显著性意义(P>0.05);④结果显示,经皮入路长臂单轴椎弓根螺钉与微创经皮单平面椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折均可取得较好效果,但经皮入路长臂单轴椎弓根螺钉内固定手术时间较短、术中失血量少,故在获取同等效益情况下其是理想术式选择。

基于采煤机摇臂销轴自适应加权融合煤岩识别方法研究

针对目前智能截割控制最大阻碍无法判别采煤机的截割状态,不能确定截割的是煤或者岩石问题,提出了基于采煤机摇臂销轴载荷差异的煤岩识别方法。分析采煤机滚筒截割受力,建立滚筒载荷与摇臂销轴载荷之间的力学模型,结合时域自适应数据融合处理RLS算法,使销轴载荷数据方差降低,减小数据波动,使截割煤、岩2种工况下销轴的受力差异更明显,根据销轴受力范围判别此时的截割状态。搭建了采煤机销轴载荷无线传感测试实验台,开展不同煤、岩硬度截割实验。结果表明:工况下采煤机摇臂销轴x,y方向受力均有一定差异,但截岩与截煤工况下载荷范围存在重叠,而采用RLS自适应数据融合算法对载荷数据进行处理,均方差降低了43.8%~87.4%,载荷不存在重叠部分,处理后的载荷差异更加明显,验证了自适应加权融合算法能够更准确达到煤岩判别的目的。

柴油机摇臂与摇臂轴粘连原因分析及改进

针对某型柴油机在出厂试验过程中接连发生摇臂与摇臂轴粘连问题,从零件质量、清洁度和表面粗糙度等多方面进行排查,系统分析后找出原因,提出解决方案,解决了粘连问题。

关节速度约束下六轴机械臂空间运动轨迹规划方法

六轴机械臂在空间运动时,极易因速度和加速度突变导致运动轨迹出现随机波动,无法做连续性的运动。基于此,提出一种关节速度约束下机械臂空间运动轨迹规划方法。从运动学正解和逆解2个方面对机械臂建模,利用上关节D-H法分析同一位姿下,基座与末端执行器间的总变换过程。将不同的关节转角组合,辅助后续最优轨迹规划。利用三次和五次多项式插值构建末端执行器的插值函数,以执行器在不同坐标下关节角度为参考变量,求得角度、角速度和角加速度的值,完成运动轨迹规划。仿真实验表明,所提方法的运动轨迹可保证机器人平稳运行,连续性得到提高,从起始点至终止点整个过程中都没有出现明显震动情况。

基于采煤机摇臂销轴载荷数据卡尔曼最优估计的煤岩识别方法

采煤机的煤岩识别技术是实现智能控制的基础,现有煤岩识别方法对现场环境及检测设备要求较高,实际综采工作面难以满足所需的必要条件。针对上述问题,提出了一种基于采煤机摇臂销轴载荷数据卡尔曼最优估计的煤岩识别方法,在不增加外部附属仪器设备的基础上,采用摇臂销轴传感器替换现有销轴感知煤岩载荷,可较好地适应环境。通过测定位于摇臂与连接架连接处摇臂销轴传感器的应变数据,采用卡尔曼最优估计算法对载荷数据进行降噪处理,使采煤机在截割煤岩等不同工况下的载荷区间相互分开,通过判断实时载荷处于的区间实现煤岩识别。构建随机载荷信号,利用卡尔曼最优估计算法、最小均方(LMS)自适应估计算法、变步长LMS自适应估计算法对相同信号进行降噪处理,结果验证了卡尔曼最优估计算法对载荷信号降噪处理的可行性与优越性。在某综采实验平台上进行煤岩识别验证,以空载、截割煤壁、截割岩石3个阶段对煤壁侧上端摇臂销轴沿采煤机牵引方向的载荷进行分析,结果表明:载荷数据未经卡尔曼最优估计算法处理之前,截割煤壁与截割岩石状态下的载荷区间存在重合部分,无法准确完成煤岩识别;载荷数据经过卡尔曼最优估计算法处理后,空载、截割煤壁、截割岩石3种工况下的载荷区间相互分开,且各工况下的载荷区间长度缩短了65.6%~83.3%,均方差降低了66.5%~72.9%,数据波动更小,有效提高了数据的辨识度。在实际工程应用中可根据该方法设定截割煤层状态时的期望载荷受力范围,一旦超出该范围,则判断此时不是截割煤壁状态,从而实现煤岩识别。

转向器摇臂轴插齿加工专用夹具设计

针对转向器摇臂轴结构复杂,对扇形齿进行插齿加工时手动定位夹紧精度不高和效率低下的问题,合理选择定位基准并设计了在数控插齿机上使用的专用夹具。采用弹簧夹头定心夹紧机构,并用液压缸作为夹紧动力源,提高了生产效率和自动化水平。通过更换弹簧夹头和锥套可适应不同型号的摇臂轴装夹要求,实现了成组加工。

转桨式水轮机转轮转臂销轴裂纹分析与优化

转臂是转桨式水轮机转轮接力器中的重要部件,其稳定性及使用寿命严重影响电站的安全运行和经济效益。本文针对转臂销轴根部产生裂纹的现象,通过解析法和有限元法,详细分析了转臂的受力。分析结果指出,转臂销轴根部的裂纹主要是由于根部倒角设置偏小,导致应力集中明显造成的。通过大量分析论证,本文提出了增大转臂销轴根部倒圆半径或在转臂销轴根部开设消应力槽的优化方法,该方法可以有效降低转臂销轴根部的应力集中,从而延长转臂的使用寿命。研究成果为转桨式水轮机转臂的优化设计提供了一定参考,具有较好的工程应用价值。

基于ANSYS的采煤机销轴及齿轮的优化研究

为了解决采煤机在运行过程中出现的摇臂销轴运行断裂及齿轮断裂问题,建立了销轴和齿轮的三维结构模型,并建立了采煤机运行时摇臂调高的力学模型,利用ANSYS和ADAMS有限元仿真分析的方法对采煤机运行过程中销轴、齿轮的受力情况进行分析,并针对性地提出了优化措施。根据实际应用表明,优化后彻底解决了销轴运行中的断裂和齿轮断裂问题,极大地提升了采煤机运行的稳定性和可靠性。

摇臂轴座精锻工艺及模具CAD/CAM研究应用

280柴油机摇臂轴座一改传统的铸造方法为精锻制造。分析了精锻工艺的可行性,介绍了高能螺旋压力机公称压力值的计算方法。在工艺及模具设计时,采用Pro/E三维软件建模方法,用CAD/CAM技术取代传统工艺、模具设计制造方式,实现无图化模具设计制造,并尝试在没有少、无氧化加热设备的情况下实现精锻,提升了工艺、工装设计及制造水平,产品尺寸精度、生产率、综合力学性能较铸件方案明显提高。该工艺的研制成功,解决了摇臂轴座断裂质量问题,保证了280柴油机的正常试验和工作,提高了柴油机的可靠性。生产实践证明,工艺及模具设计合理,产品质量满足设计要求。

基于T-S模糊补偿的六轴机械臂的滑模鲁棒控制

通过一种简单的模糊滑模控制以达到机械臂跟踪的最佳运动轨迹.所提方法的核心是通过线性化反馈方法,将机械臂动力学的已知部分去除,然后用经典的滑模控制克服系统的不确定性,之后应用T-S模糊模型,将经典的滑模控制器转化为规则十分简单的模糊滑模控制器.仿真分析表明,在不确定性存在的情况下,所提出的控制律全局渐近稳定.最后,通过六轴机械臂的Matlab/Adams联合仿真,验证了模型的准确性,并且通过与经典滑模控制比较得出了在结构化和非结构化的不确定性存在条件下该控制方案的优越性.

摇臂轴精密成形工艺及模具设计

在对20CrMnTi摇臂轴的结构及工艺难点分析之后,提出了闭塞锻造的精密成形工艺方案。基于有限元软件Deform-3D对闭塞锻造成形过程的模拟,通过对载荷-行程曲线、金属流动规律等重要参数的分析,掌握了其成形特点,验证了闭塞锻造的可行性与优越性。优化设计了摇臂轴的闭塞锻造浮动凹模模具,并简单介绍了精密成形方法的优越性。

两轴四臂工业机器人应用研究

建立两轴四臂工业机器人的数学模型,推导机器人齐次坐标变换的动力学方程,从而算出操作臂位置、速度和加速度。根据现场工艺的要求,构建机器人控制系统,设计升降轴和旋转轴的主控电路,通过编程实现机器人间的通信和定位控制四个操作臂准确地取料放料的整个过程。该工业机器人采用先进的控制技术,控制位置精准,能解决人工不能准确定位的问题,速度快,大大节约了设备成本,提高了企业生产效率,提高了企业的利润。