基于ADAMS的六轴搬运机器人动力学仿真分析

以折弯生产线中上下料工序中所使用的六轴搬运机器人为例开展研究,首先确定了机器人的结构形式,设计了各关键零部件并建立了六轴搬运机器人的三维模型;其次基于ADAMS软件建立了搬运机器人的动力学仿真模型,对机器人的零部件材料、约束、驱动,以及载荷进行定义;最后通过对机器人进行动力学仿真模拟得到了机器人的基本运动数据。研究结果表明:所设计的搬运机器人6个轴的位移、速度、加速度、关节受力以及扭矩曲线基本上连续、无异变。六轴搬运机器人在运动过程中运动平稳、振荡较小、设计合理,为改进其结构提供了理论支撑。

旋转防喷器外壳体的有限元分析与优化设计

针对国外生产的一款旋转防喷器,使用三维造型软件中望3D建立该型号旋转防喷器的三维实体模型;将底座外壳体三维实体模型导入ANSYS软件中,通过有限元分析,求解出了外壳体的应力强度分布情况,设定两条路径分别进行等效线性化,获得了两条路径上的一次整体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力和峰值应力,校核了旋转防喷器底座外壳体的强度;通过ANSYS WorkBench仿真平台对底座外壳体进行了优化设计,获得了底座外壳体的优化参数。

疫情背景下的《气液动控制技术》课程教学改革探索

基于学情分析,针对《气液动控制技术》课程传统教学过程中存在的问题,结合疫情期间“停课不停学”的线上教学需要,从学生的实际工作岗位需求和职业能力发展需求出发,将教学内容与岗位需求、职业能力发展相融合,通过整合优化课程教学资源,丰富趣化课堂组织方式以及调整序化教学实施流程等,开展课程教学改革实践,探索适用于疫情背景下的线上教学模式,也为后疫情时期的线上线下混合式教学提供新的思路。

基于WinForm的芯片测试管理系统设计

芯片测试管理系统作为一种芯片测试过程信息化解决方案,可有效提升芯片测试程序的核心竞争能力。本研究以芯片测试为研究对象,通过对该芯片测试对某机构的深入调研,主要发现了芯片测试流程中存在数据管理不规范、信息化较低等问题,因此,本研究首先进行开发芯片测试管理功能需求分析,采用结构化软件设计方法;以WinForm和SQLsreve数据库为系统软件开发平台,设计了一套有效且可靠的芯片测试管理系统。该芯片测试管理系统的设计包括软件整体架构、各个工序功能模块、数据库结构和可视化界面等,满足了在芯片测试管理系统功12项功(系统管理、产品出入库、品检功能、测试功能、镭射功能、打点功能、烘烤功能、设备管理、异常处理、订单工艺、质量管理、可视化管理模块)能需求。最后,通过设计功能分析芯片设计流程、数据库、设备管理、可视化界面、工艺管理设计效果,展示了该芯片测试管理系统的性能、可靠性、依赖性等,提升了芯片测试的效率,为芯片制造行业提供支持。

基于无线WIFI的空调监测控制系统设计

针对国内能源问题日益凸显,其中空调能耗占比长年居高不下,基于此背景下,综合应用智能传感技术、信息处理技术与网络通信技术等物联网技术,开发出一套基于ESP32的空调节能监测控制系统。系统包括硬件部分和软件部分,硬件部分主要由智能传感模块、电量计算模块、红外发送接收模块组成;软件部分主要由温度预警系统、温度智能算法、网关软件设计组成。应用表明,系统既实现了智能化控制,又同时降低了空调能耗。

水塔水位无线监测系统设计

水塔作为生活中常中的储存水装置,对于其液位的控制十分重要。水塔水位监测系统主要由单片机、无线发送接收模块、水位传感器、数码管、三相抽水电机等组成,设计开发的监测控制系统通过无线模块发出读取水位的命令,远程的无线模块收到命令后传给集成的水位传感器,水位传感器测出水位用RS485发给无线模块,无线模块以发出数据,控制系统数码管上实时显示当前水位。当低于下限时自动开启抽水,当水位高于上限时自动关闭抽水。为了方便检修,抽水系统同时设置了人工手动开启或关闭抽水。水塔水位监测系统通过无线传输数据,距离远,水位精度高,稳定性好。

混合动力变速箱齿轮的修形与仿真研究

为了解决混合动力变速箱齿轮副在实际工作过程中出现的偏载现象,针对某混合动力轻卡变速箱减速齿轮副出现的齿轮偏载问题,通过齿轮分析软件Romax对啮合的斜齿轮进行三维建模,在运行设定的混合动力变速箱常用工况下对其中一对齿轮副进行仿真分析,并使用二代遗传算法进行了齿轮修形。修形结果表明,在不同工况下齿轮副的传动误差值、齿面接触载荷以及最大接触应力均有所减小,齿面偏载情况得到改善;齿轮啮合性能以及寿命得到了提高。研究为混合动力变速箱齿轮修形提供了理论参考。

某轿车盘式制动器设计

基于某轿车制动系统整车匹配进行优化设计,旨在满足相关法规下,简化制动器设计过程。通过将整车性能参数与盘式制动器设计有机结合,制定盘式制动器设计策略。通过计算在制动过程中汽车制动系统各个车轮的最大制动力矩和选定该轿车同步附着系数,确定了盘式制动器的主要部件关键设计参数和材料,并经计算验证了制动器各项性能均符合相关法规要求。最后,应用计算机辅助设计(CAD)软件和UG软件完成主要零件图的绘制和三维建模。从而在满足相关法规要求下,优化了汽车制动器设计流程,同时为后续制动噪声等问题研究奠定基础。

基于曲率估计的多项式车道线检测方法

车道线检测是自动驾驶研究中的重要组成部分。为了提高车道线在弯道等大曲率场景中的检测能力,提出一种基于曲率估计的多项式车道线检测方法。对采集到的车道线图片做背景剔除处理得到不含天空及障碍物在内的车道线待检测图,根据车道先验知识,将待检测图输入到剪枝后的YOLO V5特征提取网络中对车道线特征进行初步提取,将提取结果滤波二值化处理得到车道线预处理结果及关键点,将关键点连成向量叉乘匹配出直线结果,计算直线结果和预处理结果之间的向量重合度决定车道线是否进入弯道,在弯道中使用牛顿迭代法、海伦-秦九韶算法以及曲率和三角形内切圆关系得到估计曲率,再将其与关键点输入到贝兹多项式拟合出弯道线,最后将直线和弯道拟合结果拼接得到全部预测结果。在实验中,采用平潭当地采集得到的道路数据集训练特征提取网络,训练完成后将100张的带弯道的车道图输入检测模型中,最终模型正确检测出弯道的比例为91%,每张图中检出线长度和实际长度平均比例为86%。该方法在匝道等大曲率弯道车道线检测中具有一定的效果。

变轮毂救援机器人设计与运动仿真

全球自然灾害和局部战争频发,灾后救援需求越来越大,“以机替人”逐步成为灾后救援的必备手段与趋势,轮式机器人以速度快、效率高等特点广泛应用于救援现场,但在越障能力、地形适应能力方面存在不足。为解决此方面问题,通过结合轮式与连杆机构设计了一种新型的变轮毂救援机器人,应用于平坦和崎岖的地形,提升了轮式机器人的稳定性、机动性与越障能力。首先,基于救援机器人整机性能指标,设计并确定救援机器人各部件参数,并利用SolidWorks进行救援机器人整机三维建模;其次,为保证变轮毂救援机器人本体刚度要求,利用ANSYS分析静力载荷对救援机器人轮毂刚度的影响,并对其进行轮翼结构优化,基于此,完成变轮毂救援机器人最终设计方案的设计;最后,在救援机器人结构设计的基础上,对所提出的机器人进行了动力学分析,基于优化的变轮毂救援机器人,分别进行两种台阶高度(125 mm、320 mm)的越障仿真实验,实验结果验证了所提出的变轮毂救援机器人的有效性与结构设计的合理性。

基于ANSYS的大学生FSAE赛车制动系统设计

为设计一套符合参赛要求的FSAE赛车制动系统,首先依据赛事对车辆制动性能的要求,明确了赛车制动系统的布置形式;其次结合制动力分配系数对FSAE赛车动静态力学分析匹配了制动轮缸等关键制动零部件参数;最后通过ANSYS软件对制动踏板等零部件进行校核以及有限元分析,结果表明所设计的制动系统符合参赛要求。

基于WiFi控制的LED照明系统的设计

针对传统照明系统功能单一,操作不方便等问题,研发了一种基于WiFi控制的LED照明系统。通过手机APP、WiFi模块,不仅可以实现照明系统亮度的调节,还可以根据用户需求,自定义不同的照明场景,满足不同环境下对照明的要求。该系统具有结构简单、扩展性能好等优点,可同样适用于其他智能控制系统的研发。

基于MobileNet-YOLOX的刨花板表面缺陷检测

针对刨花板生产过程中传统的检测手段存在漏检、速度慢、检测缺陷不全等影响产品生产质量和产量的问题,提出基于MobileNet-YOLOX的刨花板表面缺陷检测方法。利用生产现场采集得到的图像制作专用数据集并搭建缺陷检测模型,对YOLOX模型的特征提取网络使用MobileNet进行轻量化改进,得到快速响应模型;再使用专用数据集对搭建的模型进行训练得到准确检测刨花板表面缺陷以及种类的检测模型。在实验评估阶段,通过对150张包含大刨花、油污和松软3类缺陷的生产现场图像进行了测试,检测精度分别为95.5%、96.9%、90.0%,平均精度达到94.4%,模型的检测响应平均时间为0.03 s,测试结果验证了基于MobileNet-YOLOX的刨花板表面缺陷检测方法的有效性和快速性。

刚柔结合充电机械臂设计研究

随着控制技术的发展,机械臂在制造等领域得到广泛应用。刚柔结合机械臂是刚性与柔性机械臂组成的复杂系统,刚柔结合机械臂具有刚性机械臂不易发生弹性变形的优点和柔性机械臂可节约运动消耗能量等优点。基于此,文章研究刚柔结合机械臂的应用,针对大型运输设备电池充电补给任务设计刚柔结合机械臂,分析关节任务驱动空间的运动映射关系,使用蒙特卡洛法求解机械臂的工作空间,用Adams软件进行动力学仿真分析,校核设备选型的安全性。

基于局部差分算法的线束端子压接质量应用研究

线束是电子化、智能化产业中重要的产品之一,广泛应用于汽车、工业、家电和通讯等领域。在线束端子压接完成后会出现端子头部被挤压扭曲变形,当前线束加工质量检测大多依赖人工检验,容易因为人体视觉疲劳及其他因素导致线束成品检测质量参差不齐,针对此类问题,提出了一种基于图像局部差分的端子质量检测算法,首先采用灰度模板匹配算法定位检测区域,再将标准图像和当前图像作差分,并经过形态学处理和连通区域标记算法测量出变形的位置和大小,针对环境光照变化引起的定位不准现象,采用了一种全局光照补偿的算法降低其影响。测试结果表明,该算法效率高并具有良好的稳定性,适用于端子质量检测。

反射器电铸模芯的无电镀镍磷镀层光学及机械性能

为了提高反射镜电铸模芯寿命,本研究采用无电镀镍施以5μm、10μm及15μm镍磷镀层在反射器产品的纯镍电铸模芯上,通过OPTRONIC配光机检验镀层厚度对原模芯及所注射成型的塑料反射器的光学性能变化的影响,5μm厚度的Ni-P镀层,电铸模芯表面出现了白雾现象,降低表面光泽度,但对产品反射光学性能影响最低;研究200℃、300℃及400℃热处理后Ni-P镀层维氏硬度、耐磨特性及反光性能,发现镍磷镀层越厚,表面光泽度相对提升,借助激光观察反射光形呈现散射现象,且反射光学性能亦降低;Ni-P镀层明显提升纯镍基材的表面硬度及耐磨特性,且在热处理后,镀层表面硬度相对提高,其中400℃热处理后其硬度较未做热处理的Ni-P镀层提升了52%。扫描式电子显微镜(SEM)观察表面形态,发现在不同温度退火后,产生的Ni_(3)P相,晶粒细化直接促成了硬度变化。并且以X光绕射仪(XRD)分析镀层在热处理前与不同温度热处理后的结晶结构,热处理前有非晶质结构,在200℃-400℃退火,则有明显的Ni及Ni_(3)P的相。

电动汽车电液复合稳定性控制器设计及分析

为提高电动汽车在极限工况下的稳定性能,设计一种电液复合稳定性控制系统。首先,搭建了电动汽车稳定性控制系统硬件在环仿真试验平台,该试验平台由硬件/软件部分组成。平台硬件部分主要包括:上位机、下位机、液压制动执行系统、PCI-6323采集卡;平台软件部分主要包括:CarSim建立的车辆多体动力学模型、Labview建立的车辆动力学控制模型、数据采集系统以及ESP泵控制系统。其次,通过设计电液复合稳定性控制策略,以整车路面负荷率最低为目标,进行驱动力/制动力优化分配,旨在最大幅度提高车辆稳定性裕度值。最后,选取正弦延迟工况进行仿真试验。结果表明:所设计的电液复合稳定性控制器,在极限工况下,明显提高了车辆操纵稳定性。

分布式PLC温度控制系统设计及应用

传统的远红外灯管等温度控制常采用PLC及其AD温度扩展模块、DA模拟量扩展模块来实现。存在成本高、PLC控制能力不足以及就近安装带来的抗干扰性差、信号衰减等问题。设计一款温控模块来解决上述问题。该模块可以与不同厂家的PLC形成分布式控制系统,自主完成闭环温度采集及控制。

逻辑运算法在气动机械手顺序控制设计中的应用

针对复杂多气缸重复动作的电—气混合控制系统用常用设计法求解困难的问题,提出了逻辑运算法借助串级法的思路——隔离法消除障碍,用逻辑函数表示电路的逻辑关系,通过逻辑函数的运算简化电气控制回路,在短时间内实现了复杂多缸往复动作混控系统的电气回路设计。以自动化生产线实训装置中气动机械手的运动控制设计为例,验证了逻辑运算法设计复杂多缸重复动作顺序控制的有效性和可行性,有助于使得类似过程的控制设计程序化,做到有规可循。

复杂气动程序电控系统的最优组数设计

复杂气动程序电控系统由于输入信号、约束和联锁条件多等原因,导致传统设计方法求解困难,或记忆元件较多等问题.通过借助串级法的基本思路——电路隔离,结合单稳态和双稳态换向阀的特性,以“优化组数”为目标,优化复杂程序电控系统的分组方案,并利用逻辑函数运算简化电路设计.经仿真和实验验证:该方法不但设计科学、高效、简便、有规可循,而且设计的电气回路结构简单、具有故障诊断和排除简单直观等优点.