机电一体化杂志 省级期刊

机电一体化 2017年第08期杂志 文档列表

机电一体化杂志研究·开发

基于柔性铰链的被动柔顺机构在轴孔装配中的应用研究3-8

摘要：位姿偏差是影响机器人轴孔装配系统精度、效率、一致性的重要因素,解决方法之一是设计被动柔顺装置,使装配系统具有柔顺性。设计了一种基于柔性铰链的柔性机构,铰链以3-RRR并联形式联结动/静平台。柔性机构降低了末端执行器x-O-y平面的刚度,使其在轴孔接触阶段受到接触力影响后,能够快速将装配轴/孔调整到良好的装配姿态,辅助系统完成装配作业。实验结果表明,在目标零件轴孔中心距相差1.2 mm范围内,均能成功装配。

拖车式高空车结构分析与试验9-15

摘要：以某型号拖车式高空车模型为研究对象,针对不同工况下的不同回转角度,对整机进行了有限元分析,得到其在不同危险工况时的应力分布情况,并且采用了雨流法对整机进行了动态试验。结果表明,由于仿真分析的简化,使得整机重心变化,造成仿真时以回转角度γ=180°为对称轴,整机的应力应变呈对称分布,且波动较大,而试验中整机的应力分布保持稳定以及整机应力最大区域因简化而改变。然而仿真与试验都说明在危险工况下,整机各部分关键点的应力值在许用范围内,结构稳定,为后续结构优化提供理论依据和试验参考。

空间5R排爆机械臂运动学及联动策略研究16-22

摘要：根据自主研发的五自由度（DOF）排爆机械臂的结构特点和运动学约束,对机械臂的运动学进行分析,建立五自由度机械手臂正、逆运动学方程,准确快捷地求出了运动学方程封闭解析解,给出了机器人运动构件与末端执行器在空间的位姿关系;并求出其雅可比矩阵,通过速度仿真验证了机械臂联动策略,提高了排爆机械臂的操作效率和排爆作业精细程度。

船舶外板喷涂机器人多层喷涂轨迹优化研究23-30

摘要：针对船舶外板喷涂机器人多层喷涂轨迹优化问题,以提高喷涂质量和效率为目标,提出一种平面多层喷涂轨迹优化方法。根据平面单层膜厚分布,推导建立平面多层漆膜分布模型,并采用快速非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ）优化各层喷涂轨迹。通过对船舶外板进行多层仿真喷涂,与未优化的喷涂轨迹比较,提高了漆膜均匀性和喷涂效率,验证了轨迹优化方法的合理性;与传统遗传算法优化对比,结果验证了NSGA-Ⅱ算法的有效性。

基于微分求积法的音圈电机性能的数值分析31-36

摘要：建立了音圈电机磁场微分方程,并采用微分求积法对磁场微分方程进行求解。根据音圈电机的结构,将磁场划分出不同的子计算域,利用麦克斯韦方程建立磁场控制方程,采用边界条件将子域组装成全局微分方程,求解得到音圈电机气隙中磁感应强度与音圈电机结构的关系。使用有限元软件Ansoft对音圈电机进行仿真,得到磁感应强度的分布,并与上述微分求积法求解的结果进行对比,两者吻合良好。结果表明,微分求积法能够高效准确地对音圈电机的磁场分布进行求解,对音圈电机的设计具有辅助作用。

机电一体化杂志应用·交流

FDM工艺骨科3D打印机XY传动机构误差补偿策略37-43

摘要：研究了FDM工艺骨科3D打印机串联机构误差传递的补偿策略。首先,针对FDM工艺骨科模型的打印特点和现有轮廓误差求取方法的不足,对轮廓误差的求取方法进行改进;然后,利用机械动力系统的拉格朗日方程,建立传动机构的动力学模型,推导传动机构的传递函数;最后,基于MATLAB/Simulink模块,建立开环系统、PID闭环系统和交叉耦合控制系统误差传递的仿真模型,模拟实际打印路径对3个控制系统模型进行仿真分析。结果表明,开环控制系统存在明显的跟踪误差和轮廓误差;两种补偿策略能够极大提高传动机构的动态性能。

轻型机械臂无外置传感器碰撞检测功能的实现44-49

摘要：在工业以及服务领域中,人机协作型机械臂已经得到了越来越广泛的应用。让机械臂与人共享工作空间的优势是显而易见的,然而在这一过程中,机械臂由于失控而引发机械臂伤人危险的可能性是存在的,如何保证人的安全就变得极为重要。针对这一议题,提出了一种基于关节电流变化来检测是否有碰撞发生的方法,这一方法摆脱了在机械臂外部加传感器的限制,极大地降低了方案实施的成本。考虑到关节电流会因为机械臂速度的变化以及摩擦力的存在而变得不可预知,提出了一种消除以上干扰的方法。针对判断是否有碰撞发生的检测阈值如何确定这一问题,提出了一种基于机械臂构型变换而变化的可变阈值方法。碰撞检测实验在一台七自由度机械臂上实施,实验结果显示在机械臂对人体产生伤害之前,碰撞可以被检测到。

某纯电动车车内中高频噪声分析与优化50-60

摘要：对比分析了纯电动汽车与传统内燃机汽车噪声特性,根据纯电动汽车的噪声特性建立了整车统计能量分析模型,通过试验与仿真对比验证了模型的准确性。对比分析纯电动汽车与传统内燃机汽车的噪声传递路径,确定了对纯电动车车内噪声贡献最大的车身板件子系统,将其作为对象进行声学包优化。通过对比分析新型声学包材料组合与传统声学包材料组合的声学性能和重量,确定新型材料组合作为子系统声学包。对声学包参数进行多目标优化,得到各项性能最优的声学包。对比优化前后车内噪声仿真分析结果,优化后驾驶员头部声压级平均降幅达1.1 dB。

某轮胎硫化机开合模油缸活塞杆密封特性的热力耦合分析61-67

摘要：以某48英寸锁环式轮胎定型硫化机开合模油缸活塞杆为研究对象,针对该型硫化机在使用一段时间之后合模精度下降、密封性能变差、不能提供稳定的合模力的问题,建立了该型硫化机有限元模型。通过ANSYS热结构耦合场和单结构场的对比研究,分析导致以上问题的原因和解决方法,并提出密封性经济型改进建议。

基于PAC与iFIX组态软件的人机交互界面设计68-72

摘要：介绍GE PACSystem RX3i与iFIX组态软件在机械液压无级传动控制系统中的应用。阐述该控制系统的控制要求、方案设计,并给出了PAC端子接线图。简要地介绍了软件,重点阐述了人机交互界面的设计,实现了整个试验台运行状态可视化和控制智能化,并给类似的试验台人机交互界面的设计提供了借鉴。