采摘机器人承载平台构型设计与工作空间分析

通过构型演变,设计一种五自由度采摘机器人承载平台机构,去掉Stewart六自由度并联机构的一条驱动支链,得到五驱动支链并联机构。机构采用SPS支链为驱动支链,驱动支链对运动平台无约束。由于仅有5条驱动支链,需增加1条约束从动支链限制运动平台1个空间自由度。为此,采用螺旋理论分析约束从动支链,得到满足不同自由度的从动支链约束螺旋和对应结构,综合出具有不同运动特征的五自由度并联机构。针对此类五自由度并联机构构型,提出了机构构型的符号表示方法,建立了机构的输入与输出关系方程,利用速度Jacobian矩阵研究机构的奇异性,选取无奇异的机构构型为承载平台,并计算了承载平台的工作空间。     

具有3T、2T1R和2R1T模式的并联机构构型综合

基于具有2R1T和2T1R运动模式的并联机构,在其动平台上串联平面平行四边形机构后,提出了一种混联变自由度支链,分析了串联变自由度支链和混联变自由度支链的运动模式。采用旋量理论分析了具有串联和混联变自由度支链的机构在运动模式变换过程中的自由度特征,验证了该机构在不同运动模式下驱动副选取的合理性。在机构自由度和机构驱动副选取合理性分析时,选取不同的杆件作为动平台,简化了分析过程。结果表明,该含有混联变自由度支链的并联机构具有3T、2T1R和2R1T运动模式,当该机构在上述3种运动模式的一般位形下,3个驱动副可以实现对机构的控制。机构在从3T运动模式变换为2T1R运动模式时,机构需通过3T1R瞬时自由度位形;机构在从2T1R运动模式变换为2R1T运动模式时,机构需通过2R2T瞬时自由度位形。当该机构在运动模式变换时,处于3T1R或2R2T瞬时自由度时,机构处于约束奇异位形,需增加1个辅助驱动副,以实现机构运动模式的变换。该机构使用较少的驱动副可以实现多种运动模式,运动模式变换时不需对机构进行重新组装,可以快速实现机构重构。     

大型重载并联稳定接货平台动力学建模

大型重载并联稳定接货平台对于海上集装箱货物的安全转运发挥着重要的作用。根据需求设计了一个具有3个变形剪叉分支的并联稳定接货平台,该变形剪叉分支具有行程放大的功能,其由1个含子闭环的运动链URRRUU和2个SPS驱动单元构成,当分支中的2个驱动单元同步驱动时,变形剪叉分支与RPS运动链等效。在非惯性系下,首先基于矢量法分析了并联稳定接货机构上平台的伴随位移、速度和加速度,相应求得该机构的位置解;然后基于螺旋理论建立了该机构的运动学和动力学解析模型;最后通过数值算例验证了所建运动学和动力学模型的正确性,为此机构的后续结构优化和控制奠定了理论基础。     

轮-腿复合移动机器人RUPU-RUPR球面并联腿机构动力学研究

提出了一种二自由度球面并联腿机构,并以该机构为基础,设计了一种结构简单且越障性能良好的轮-腿复合移动机器人。阐述了该机构的组成,采用解析几何法和闭环约束方程构建了RUPU-RUPR球面并联腿机构的位置逆解、工作空间、速度和加速度模型,并验证了其准确性。运用牛顿-欧拉法建立了RUPU-RUPR球面并联腿机构的动力学模型。在给定动平台的运动规律和外力后,通过动力学方程求解出RUPR驱动支链驱动力,RUPU驱动支链驱动力矩以及RUPR驱动支链约束力矩,并给出动力学模型仿真解。结果表明该机构具有良好的工作性能。     

丘陵山区果园作业平台的设计与试验

为解决目前丘陵山区修剪果树和采摘果实主要靠爬树、登梯容易造成失稳及现有机械不能自动调平的问题,设计了丘陵山区果园作业平台。经计算和分析,确定该机配套动力为13.2k W小四轮拖拉机,采用静液压三角形调平机构和180°回转结构,可实现工作平台的自动调平和回转。对升降平台进行性能检测,结果表明:其工作性能稳定,最大承载质量150kg,最大提升高度1.5m,回转转速0.1r/min,升降速度0.1m/s,水平面、10°和2 0°坡面上调平误差均在0°~3°范围内,满足设计要求。     

五自由度并联机器人机构动力学模型

提出了4-UPS-UPU 5自由度并联机器人机构,建立了机构的动力学模型.推导了UPS和UPU支链的运动学反解的解析方程,并建立了各个构件速度与动平台速度的映射关系;推导了各个运动构件的外力对应于5个驱动杆的等效驱动力,然后用虚功原理推导了4-UPS-UPU并联机器人机构的动力学模型,为支链中驱动力和约束力矩的求解以及整个机构的动力学分析奠定了基础.最后结合机构的工程应用实例,采用Matlab编程对动力学模型进行了实际计算,并绘制了机构驱动杆驱动力和约束力矩的变化曲线,将上述分析结果与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了所建动力学模型的正确性.     

具有2T1R与2R1T运动模式3自由度并联机构型综合

使用位移流形理论综合了具有2T1R与2R1T两种运动模式的并联机构。选取一种具有此类运动模式变换的机构,分析了其自由度变换时的位形特征,使用螺旋理论分析了其在不同运动模式下的自由度特征,分析了支链驱动副选取的可行性。结果表明,该并联机构具有2T1R与2R1T两种运动模式。在两种运动模式的一般位形下,使用3个驱动副可以实现对机构的控制;在两种运动模式的变换位形下,支链2连接动平台和定平台的2个转轴共线,机构自由度为4。在支链1中增加辅助驱动副,此驱动副只在机构运动模式变换时工作,可以实现并联机构在2T1R与2R1T两种运动模式之间变换。     

基于动力学的Stewart平台振动控制策略研究

针对利用基于运动学控制方法的大负载、高质心Stewart平台实现某一姿态下的单自由度正弦振动时将引起其他自由度上的耦合振动问题,提出了一种在位置闭环控制条件下基于动力学的振动控制策略。该控制策略利用动力学模型所计算的各液压缸出力控制平台振动,提高了控制精度。最后利用Stewart平台在15°俯仰姿态下对该方法进行了实验验证,通过比较运动学和动力学两种控制方法的振动响应,表明提出的控制方法能够有效抑制由负载引起的耦合振动,实现了Stewart平台在任意姿态下的精确振动控制。     

甘蔗收割机切刀负载压力影响因素试验研究

针对甘蔗收割机工作时收割损失大及切割负载大等问题,结合单因素与多因素试验研究方法,对影响切割器负载压力的因素进行研究。利用自主研制的切割试验平台进行探究,并通过二次回归正交旋转设计物理试验建立数学模型,利用数学分析软件MATHCAD对回归方程中的因素进行主效应和交互效应分析。结果表明:刀盘转速、刀盘倾角、甘蔗密度、进给速度及入土深度对切割负载压力影响显著,甘蔗品种影响较小。同时可知:在刀盘倾角4°～8°、刀盘转速650～700r/min、入土深度20mm、进给速度0.2m/s的条件下,切割功率小。     

基于牛顿欧拉法的2UPS-2RPS并联机构逆动力学分

2UPS-2RPS为具有两种不同支链结构的4自由度并联机构,具有结构简单,制造成本低,控制容易等优点。由于自由度数目少于6,机构的支链不仅传递驱动力,同时还向末端提供约束力,因此在对机构动力学控制及尺度和截面参数动力学优化时,驱动力和约束力分析都是必要的。本文运用牛顿欧拉法建立了该机构的逆动力学方程。在给定动平台的运动规律和外力后,通过动力学方程求解得出所需驱动力和约束力矩,并给出仿真实例。     

宽度与高度可调的通用手车平台研制

当前,大量变电站都配置有10 kV中置柜,而10 kV中置柜在停电检修时会用到验电手车和接地手车,故变电站内会配置相应的手车平台.针对武威供电公司现有手车平台是由中置柜厂家专门为10 kV中置柜检修时验电和接地配置的,存在数量众多、规格尺寸不一等问题;因此,研制一种可调节宽度与高度的多功能手车平台,该手车平台每个站只需...     

丘陵地区果园高架作业装备的研究现状

广东果园大部分处在丘陵地区,地形环境复杂,在管理和收获时需要多功能的高架作业装备。本文论述高架作业装备在国内外研发和应用情况,分析高架作业装备的行走机构、作业平台及其控制方式,对比轮式行走机构和履带式或变形履带式行走机构的特点,利用液压升降装置稳定调节平台升降及角度,完成多项作业功能,总结出了高架作业装备的研究现状。     

基于农产品溯源平台建设新兴技术研究

本设计主要是以二维码技术与RFID无线射频技术为主构建农产品溯源系统,通过先进的数字化手段来有效处理农产品从选种到最后进入客户手中的全过程,通过数据信息实现可溯源的农产品产业链,便于广大客户通过网络或者手机就能够及时购买所需的产品,通过数据实现农产品产业链全过程的追溯。农产品溯源系统主要包括信息管理系统、生产经营单位信息管理系统、终端查询信息系统三个系统。     

一种粮食立体仓储的升降平台设计

针对粮食的立体化仓储,设计了一种升降式立体仓储平台。该立体仓储平台由升降平台机构,液压缸驱动机构,控制电路模块构成。该立体仓储的升降平台机构使用了双铰接剪叉式液压升降台。利用MSC. Adams对升降机构的关键零件进行了受力分析,再导入Solid Works中,采用simulation模块计算应力、应变和安全系数,对关键部件折叠梁和中间轴进行了有限元应力分析,设计了安全可靠的升降平台机构。      

高职院校视频教学资源建设的思考

教育资源建设是高职院校提升学校教学质量、深化教育教学改革进程的需要,文章针对教育资源中的视频教学资源的建设,从视频教学资源建设的重要性、建设的途径和资源的管理及利用阐述了个人的观点.     

基于MATLAB的高空作业平台稳定性计算

参照相关设计标准,基于MATLAB编程方法,对徐工GKS28E高空作业平台的稳定性进行计算分析。该方法可实现高空作业平台在全变幅角度、全作业高度范围内的任意组合状态的稳定性自动计算。计算结果表明该产品的稳定性符合要求,且通过欧美认证实验充分验证了该方法的正确性,这种方法对以后类似产品的稳定性设计具有很好的指导意义。     

农业技术服务站的信息化平台建设思考

文章主要针对农业技术服务站的信息化平台的建设进行了思考,分析了重要性并且提出了一些有效的措施,希望能够实现农业的现代化建设。     

重载并联运动模拟台机构动力特性分析

提出一种适用于重载的6UPS-3UPS/UPU-R并联运动模拟台机构。采用电液混合的驱动方式,该机构具有平衡负载重力的特点。对机构进行了动力学分析,得到了平衡平台对运动平台的作用力和电机扭矩计算表达式。提出了平衡效率指标,并研究了平衡分支相关参数对平衡效率的影响。分析了液压缸对运动平台受力和电动缸驱动力的作用。数值分析表明,平衡液压缸的存在能够有效降低电机扭矩,该并联运动模拟台机构能够以较低的制造成本满足高精度、重载的应用需求。     

基于嵌入式系统的汽车测试平台

针对传统仪器在车辆测试中的不足,将嵌入式系统引入到车辆测试中,开发出基于嵌入式控制系统的汽车底盘测功机。通过采用嵌入式控制新技术以及多传感器采集和数据融合并与工控机PC相结合共同构成汽车功率、排放、滑行、油耗、制动等汽车不同工况下性能测试的平台。实车测试证明,该测试平台测试结果准确、可靠。