真空手套箱机械臂运动学分析和轨迹规划

为了满足封闭空间的实验操作,提高手套箱的使用效率,提出一种设计机器人化操作手套箱的机械臂轨迹规划方案,其原理是在手套箱空间内设计一款可操作的机械臂,根据机械臂的尺寸和属性特征以及手套箱的尺寸特征进行运动学分析和轨迹规划。首先对手套箱机械臂进行总体布局设计,合理规划出机械臂固定在手套箱内的上方以及手臂运动范围,依据所设计机器人各关节运动的关系,建立了改进型D-H坐标系,然后使用齐次变换矩阵求出机器人运动学正解及使用反向变换法对逆运动学问题进行求解。提出一种新的插值法3-5-3分段多项式插值法,该插值为三次多项式插值加五次多项式插值的结合,使用分段多项式插值法可以对机械臂更加精确有效地进行轨迹规划与仿真。使用机器学习改进型粒子群优化算法可以对机器人末端轨迹进行时间最短轨迹优化,对机械臂的每个关节进行时间最短优化,对各关节运动轨迹整体优化,能够获取机械臂用时最短的轨迹优化路径。为今后的研究提供新思路、新方法。

真空手套箱机械臂ADAMS动力学分析

手套箱是广泛应用于各种场合的实验室设备,通过高纯度惰性气体填充箱体并过滤挥发性物质来保护实验正常进行。传统人工操作手套箱在使用上存在操作繁复、人手可达空间有限和易受污染等问题,也是手套箱发展过程中亟需解决的难题。提出一种设计机器人化操作手套箱的方案,在手套箱小型空间内设计一款可操作的机械臂,满足密闭空间内对实验用品归类、液体分配、反应搅拌和样品处理等一系列操作,以实现手套箱前置操作自动化并提高使用效率。首先对机械臂和驱动电机进行选型,通过ADAMS建立虚拟样机,利用MATLAB与ADAMS联合仿真进行关键轨迹设计,得出的结果证明手套箱内机械臂运行轨迹的合理性。然后进行机械臂动力学分析,得出的结果验证了机械臂和电机选型的合理性。

真空手套箱过渡室自动化设计

生物自动化实验中,存在传统手套箱孔板易侧翻、过渡室舱门需要人工判断气体成分是否稳定,及过渡室内物品无法平稳移动等问题。针对以上问题,设计新型手套箱系统,针对手套箱过渡室进行重新设计并增加辅助机械臂。为适应现代实验室对采样的需求,在所设计的手套箱系统的过渡室内引入直线电机传输系统,以电缸驱动舱门开闭;设计定位夹具对试剂板进行放置与运输,并采用倒置机械手进行内部物品的抓取与摆放;对整体系统的控制硬件以及工艺流程进行设计,通过多种传感器实现过渡时的高度自动化;从控制层面对系统进行分析,运用D-H法对机械臂进行运动学分析并通过MATLAB对机械臂空间可达性进行分析。结果表明:所设计的系统具有可行性,能够避免误操作,实现高度自动化,适用于大部分生物实验室。

氚污染金属手套箱退役技术研究

为减少氚污染金属手套箱退役解体过程中氚的二次释放,降低工作人员的辐射危害,减少退役中产生的氚污染废物量,本文针对退役氚污染金属手套箱的解体,设计了氚污染金属手套箱退役解体技术方案,即解体前对氚污染金属手套箱进行初步去污,解体中采用合适的切割技术和相应的防护措施。利用氚污染金属手套箱对该解体方案进行了验证,结果表明,设计的解体方案满足氚污染金属手套箱退役需要。

手套箱内流场数值计算与实验分析

以空气为工质,在流量为33 m^3·h^(-1)下,对手套箱进行数值模拟,获得手套箱内流体流场分布;并进一步设计手套箱实验装置,应用PIV进行实验测试,以考量数值模拟计算的正确性与可靠性。结果表明,二者速度矢量方向一致,并在测试区域内随机取3个位置的数值计算速度值与实验速度值进行比较,最大误差18.14%,说明数值计算结果是可靠的,可为手套箱的优化设计提供依据。

从几个例子看手套箱的退役

通过对手套箱退役的几个实例分析,论述了在手套箱退役中应关注的主要问题、技术手段、工程措施、安全考虑等,以期对我国的退役实践有所帮助。

一种新型放射性材料转运密封通道设计

本文介绍了一种应用于放射性材料转运的新型通道结构,利用直线电机原理,利用机械二次定位方式,解决核工业现有基于永磁体磁力耦合传动方式的密封转运通道使用过程中存在的问题。在维持通道内部放射性区域内设备低复杂度和高可靠性前提下,提高转运通道定位精度,增大通道运载能力,同时充分考虑长期运行过程中定期检维修设计及事故状态下应急处置能力。转运通道作为放射性物料操作、存储过程中用以连接手套箱的密封转运装置,在核工业中应用十分广泛,对其性能、可靠性的提高有较为迫切和实际的意义。

某车型仪表板杂物箱卡滞原因分析及问题解决

仪表板杂物箱卡滞问题,不但会影响客户使用,还会影响整车的产品品质,引起客户的抱怨,同时也影响了公司的品牌形象。从产品生产的设计、制造、工艺等环节入手,对导致仪表板杂物箱卡滞潜在原因逐一分析,制定出相应的措施,成功的解决了产品卡滞的问题。