基于改进复合三角函数的伺服压力机轨迹规划研究

为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示：优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。     

基于人机工程学的电动高枝杆锯研究

  目的  在林木剪枝作业环节中，高枝杆锯作为一种高效便捷的工具降低了林业工人爬树剪枝的风险。本研究对市场上典型的电动高枝杆锯进行人机工程学评价，针对其缺陷提出了一种增加可移动手柄的改进方案，通过对比实验来证明改进方案的有效性，为同类型工具提供改进思路。  方法  可移动手柄通过改变握持点到重心的距离，调节工具本身重量对手臂及全身的疲劳负荷。实验选取17名男性操作者，收集操作原有电动高枝杆锯过程中被试人员的心率，肱二头肌和掌长肌的表面肌电信号，握持距离和主观评价结果等数据来选择改进方案。同等实验条件下，对比改进后的实验数据，确定改进效果。  结果  改进前被试人员的心率增加比均大于18%，表明人体全身疲劳负荷过大。肱二头肌和掌长肌归一化的表面肌电信号分别高于20%和30%，呈现出局部肌肉高度疲劳特征。通过配对样本t检验的方法，计算得出改进前后的心率增加比，肱二头肌和掌长肌的归一化表面肌电信号，主观评价和握持距离均有显著差异（P < 0.05）。  结论  综合评价结果表明改进之后的电动高枝杆锯可以允许操作人员利用可移动手柄自由调节双手间的握持距离，从而降低手臂及全身的疲劳负荷，最终使得操作舒适性得到明显提升。改进成本控制在百元以下，提高了普遍推广的可行性。