一种小型导引头的精密钢丝绳传动设计

针对轻小型导引头的技术需求,创新性地设计了一种带有张紧轮和末端弹簧的精密钢丝绳传动结构,显著增大了导引头的负载空间,有效抵消钢丝绳在高低温环境中的伸缩量,从而消减传动空回、提高控制精度和系统稳定性。经过理论计算、有限元建模仿真分析,证明该结构设计的合理性。最后,投产导引头样机,实际测试导引头的动态性能,证明能够满足导引头的相关技术指标。

微型钢丝绳传动绳槽匹配及设计方法研究

微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析了绳传动轴向运动特性,给出了实现正常传动时应满足的绳槽匹配条件,推导了绳传动中钢丝绳偏斜角表达式,并以此作为绳传动的设计准则,通过对实际绳传动系统设计验证了笔者提出设计方法的可行性。

钢丝绳传动机器人运动学的回路分析方法

研究分析了一类2N条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学分析可通过推导除去钢丝绳后的开环链机器人关节角位移与末端执行器之间的运动学模型和关节角位移与电机转子角位移之间的运动学模型两个步骤完成。在运动学分析的基础上,提出了用回路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学的回路分析方法。根据钢丝绳传动原理,通过观察法可直接列写回路矩阵和电机驱动空间等效半径矩阵,从而得到电机转子角位移与关节角位移之间的映射关系模型,解耦了由于钢丝绳传动导致机器人关节之间的运动耦合。实现了电机驱动空间、关节空间和笛卡尔空间之间完整的运动学映射,加快和简化了钢丝绳传动机器人运动学的建模和分析过程。最后,以Utah/MIT手指为例进行了运动学分析,比较Matlab运算和Solidworks Motion仿真的末端运动轨迹,验证了回路分析方法的正确性。

钢丝绳传动航空光电稳定平台设计

针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6 N·m和117 N·m,两轴的最高转速分别为25(°)/s和20(°)/s。对稳定平台进行了实验室测试,测试结果表明:稳定平台的传动精度为5μrad,传动误差不大于0.7%,方位轴和俯仰轴的开环控制伺服带宽分别为15 Hz和35 Hz,正弦跟踪精度均方根误差值分别为0.0045和0.0043。然后进行了外场飞行试验,稳定平台安装在系留气球底部,俯仰框架上安装35 kg的高光谱相机进行空中对地观测,飞行试验中获取稳定平台陀螺稳定数据,得到方位轴和俯仰轴的稳定精度分别为38.83μrad(RMS)和37.26μrad,满足高光谱相机稳定成像的指标要求。

钢丝绳传动机器人运动学的支路分析方法

通过研究分析一类N+1条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学可通过推导移去钢丝绳后开环链机器人关节空间与笛卡尔空间之间的运动学关系和关节空间与驱动空间之间的运动学关系来完成。在基本回路、共轴条件和传动线运动学分析的基础上,提出了用支路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学的支路分析方法。根据钢丝绳传动原理,通过观察法可直接列写支路矩阵和驱动空间等效半径矩阵,从而得到了驱动空间与关节空间之间的运动学映射关系,解耦了由于钢丝绳传动导致机器人关节间的运动耦合。结合传统机器人运动学,实现了驱动空间、关节空间和笛卡尔空间完整运动学映射关系,加快和简化了钢丝绳传动机器人运动学建模和分析过程。以Stanford/JPL手指为例进行了运动学分析和仿真,验证了用支路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学支路分析方法的正确性,为钢丝绳传动机构的设计、运动学分析与控制奠定了基础。

钢丝绳传动四自由度机械臂的机构设计

提出一种用于物流系统的四自由度机械臂解决方案,并对该机械臂的工作原理和具体设计进行了详细讨论。该机械臂主要由一种简洁高效的钢丝绳传动机构构成,它将驱动装置安装到远离相关关节的基座上,使得整个机械臂的结构紧凑、整洁,在减轻机械臂整体重量的同时提高了对外做功的能力。此外,还设计了一种简单并易于操作的张紧力调节装置,可以确保钢丝绳处于充分的张紧状态,从而克服了钢丝绳传动精度不高的问题。

基于改进型轴套力的机器人钢丝绳传动动力学建模与仿真

钢丝绳因具有质量轻、强度高、传动平稳等特点被广泛应用于机器人传动系统中.为提高机器人传动精度,对机器人中的钢丝绳传动进行了分析研究.针对目前已有建模方法的缺点,提出一种改进型的轴套力建模方法,该方法基于adams软件,对单层缠绕和多层缠绕两种传动缠绕方式进行了建模与仿真,分别得到传动效率为94%和98%,由此得到了较好的缠绕方式,并确定多层缠绕方式的最佳传动速度范围为5 r/s和40 r/s,同时传动过程中的具体数据为控制策略及控制方法提供了可靠依据.

五自由度钢丝绳传动机器人结构分析与运动学仿真

对一种通过钢丝绳传动的五自由度柔性驱动机器人进行结构设计与分析,建立D-H坐标参数模型,进行正运动学分析计算。并用MATLAB中的机器人工具箱Robotics Toolbox进行运动学仿真实验,对正运动学计算进行了验证。实验表明,柔性驱动方式在机器人结构设计中具有可行性和优越性。用Robotics Toolbox在机器人运动学分析仿真中可以方便、快捷、准确地获得机器人的参数模型和运动学计算结果。

钢丝绳传动的三轴转台伺服控制的设计

针对某机载平台中钢丝绳传动带来的非线性误差及外部扰动等因素直接影响平台相机成像质量的问题,提出一种模糊自适应前馈补偿的控制策略。首先对钢丝绳传动机构和高精度直流伺服电机进行了建模,并建立了摩擦模型,为转台速度环控制回路引入模糊自适应PID控制器。设计出前馈补偿和模糊自适应控制器的复合控制策略。Matlab仿真结果以及实验表明该复合策略能有效消除飞机振动和钢丝绳非线性带来的抖动,转台的稳定精度从1 mrad提高至0.2 mrad,大幅地提高了成像质量。

基于钢丝绳传动的机械立体停车库

介绍一种既可以节约土地资源又可以解决停车需要的停车方式——机械立体停车库,并阐述其主要结构、特点以及部分实用功能。

钢丝绳传动5自由度机器人机构设计

提出一种用于物流系统的5自由度移动机器人系统,并对系统组成与功能进行了详细讨论。该系统机械臂由一种简洁高效的新型钢丝绳传动机构构成——行星8字形缠绕方式,整个结构紧凑高效,在减轻质量的同时提高对外做功的能力,并且解决了环形缠绕会产生的运动耦合联动问题,同时增加了关节的运动范围。还介绍了该系统的其他一些具体结构,如手部的丝杠螺母结构、钢丝张紧结构等。该新型钢丝绳传动结构在机器人研究方面具有一定的参考价值。

钢丝绳传动在航空光学遥感器上的应用

针对某航空光学遥感器扫描组件和消旋组件需以高精度同步旋转的要求,提出一种通过双电机驱动,采用独立的位置环和速度环控制的钢丝绳精密传动方法。首先,详细介绍了钢丝绳精密传动的结构形式和控制方法,并简要分析了钢丝绳的传动刚度,最后,通过实验对钢丝绳精密传动的精度进行测试,同时分析了预紧力和负载力对精度的影响。实验结果表明:本钢丝绳精密传动系统实现了扫描组件和消旋组件旋转同步精度0.03°,旋转速度为5°/s时稳速精度达1.5%,满足设计要求。实验结果验证了本钢丝绳精密传动应用方法的可行性,为钢丝绳精密传动在航空光学遥感器上的应用提供了一种新的方法。

钢丝绳传动立式半连续铸造机技术改进

介绍近年来我公司生产铝合金铸锭的钢丝绳传动立式半连续铸造机所进行的技术改进措施。

稳定平台钢丝绳传动结构振动分析

稳定平台传动系统的振动特性直接影响平台结构性能,进而影响伺服系统的工作可靠性。本文运用有限元模态分析理论,对平台钢丝绳传动系统的振动特性进行了理论分析,抽取建立了分析模型,计算出了低阶模态,并进行了试验验证。同时,本文还对影响平台性能的低阶模态提出了改进措施。

基于钢丝绳传动的小型单兵红外侦察转台结构设计

为了实现单兵野外或危险环境探测侦察的任务,要求设计一种具有测距功能的轻小型便携式单兵光电红外侦察转台。针对体积小、重量轻、携带方便、安装便利、360度旋转、目标测距、侦察跟踪、适应全天时多环境工作等技术要求,采用典型的激光红外球型转台来实现。利用钢丝绳传动来调整球型转台结构布局,增大负载空间,增加预紧滑轮,提高传动精度和稳定性,并对模型进行必要的模态仿真。生产出原理样机,对样机进行试验,验证了该样机能够满足相关技术要求。

钢丝绳传动铸造机的技术改造

铜丝绳传动铸造机比液压铸造机的运行平稳性要差。铝合金铸棒的热顶铸造通常在液压铸造机上进行。我厂对钢丝绳传动铸造机进行了技术改造，在钢丝绳传动铸造机上实现了热顶铸造，并取得了良好的效果，此举可能对同一类型铸造机的技改会有所帮助。

重载传动钢丝绳摩擦磨损演化机理及服役性能退化特性研究

针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩擦系数随滑动距离呈减小趋势,其演变过程受钢丝绳结构影响明显,相对稳定阶段摩擦系数约为0.65;摩擦温升增速先快后慢,最大温升为65℃左右;磨损形貌特征以犁沟、剥落和塑性变形为主,磨损机理主要是黏着磨损和磨粒磨损;磨损钢丝绳剩余强度和弯曲疲劳断丝率随滑动距离增大均呈非线性退化趋势,最大破断力从49.6 kN减小到42 kN;最大弯曲疲劳次数从10708非线性递减至4070;磨损造成钢丝拉伸塑性减小,加速弯曲疲劳裂纹扩展,且钢丝在2种工况下的断裂机理分别为韧性断裂和脆性断裂.

新型钢丝绳精密传动的设计研究

主要介绍了钢丝绳摩擦传动的原理和传动形式以及在国外的一些应用情况,并讨论了在实现精密传动中所必须考虑的若干问题。钢丝绳传动的简洁、轻质、高效和高精度的特点适合于各种移动载体的天线,光电传感器稳定与跟踪指向机构,具有广泛应用前景。

钢丝绳替代链条传动的应用

牵引设备做机械往复运动过程中,经常使用链条用来传递动力,而链条在运行过程中常因拉力超差、节距改变等原因导致链条断裂,为了解决这一问题,作者经过考察比较,设计钢丝绳传动替代链条传动来传递拉力,降低设备的故障停机率,使设备改造后能够更好服务生产,对设计改造通过图示方式进行了简明扼要的陈述。

多绳精密传动的传动精度实验研究

为了确定钢丝绳精密传动中预紧力、负载、绳组数、转速对传动精度的影响,搭建了实验测试平台,测量了不同组钢丝绳传动时的传动误差。结果表明:传动误差主要由传动空回和滑移误差组成,绳组数一定时,增大预紧力降低了传动空回,但增大了滑移误差,总的传动误差呈增大趋势;增大负载使传动空回和滑移误差同时增大,总的传动误差明显增大;随着钢丝绳组数的增加,传动空回略有降低,滑移误差显著降低,总的传动误差降低;轮的转速对传动误差无影响。因此,在一定负载条件下,增加钢丝绳组数、降低预紧力是提高传动精度的有效途径,这些结果可为工程设计提供参考。