摘要：为了提升数控连杆机构式机器人的平衡特性,以一种数控连杆机构式机器人机构为研究对象,首先计算总质心坐标,采用倾覆力矩和惯性力作为机器人静态及动态平衡性评价指标;其次构建去除支链的传统机器人,将该机器人与数控连杆式机器人进行对比,对比结果表明,数控连杆机构式机器人的平均倾覆力矩比传统串联机器人减小了96.31%;在负载为10 kg的情况下,x方向和y方向的惯性力比传统机器人分别减少了20.76%、34.88%;为进一步提升机器人平衡性,以支链杆长为设计变量,总惯性力最小为目标函数,支链杆长之和为约束条件,运用遗传算法,求出其杆长最优解。优化结果表明,优化后的机器人总惯性力相比优化前减小21.67%,从而验证了杆件优化的有效性。

摘要：连杆机构式机器人通过减少随机构运动的驱动电机和减速器,使机器人机构动态性能得到较大改善。但这种新型机器人机构的动态性能研究还不够充分,故主要研究了机构参数对其动态性能的影响和参数优化对机构动态性能的提高。以一种连杆机构式机器人为研究对象,在其刚体动力学和弹性动力学模型的基础上,计算其驱动力矩和固有频率,分析结构参数变化对其影响。为改善机构动力学性能,采用粒子群算法对该机器人机构进行参数优化。优化后,大臂驱动力矩峰值从1550 N·m下降到858 N·m;小臂驱动力矩峰值从328 N·m下降到206 N·m;第一阶固有频率从13.167 Hz提高到18.048 Hz。结果表明,驱动力矩峰值明显下降,第一阶固有频率明显提高,连杆机构式机器人机构的两个性能指标都得到明显改善。

摘要：产品研发过程中功能优化是一个复杂系统,往往存在大量随机且不确定性因素。不确定可靠性是解决这类问题的一个重要数学工具。引入人工智能机器学习中Rényi熵,构建基于Rényi熵的不确定可靠性产品功能优化模型及自动化计算方法。通过产品功能需求分析、认知集合转换、Rényi熵可信度分配与合成等过程,自动化迭代计算出优选功能组合。以应急救援产品为例,计算结果表明,产品功能优化算法模型能够有效抑制不确定性因素扰动,获取最优解组合,提高产品设计效率及准确性。

摘要：随着机器人工业化及智能化的快速发展,焊接机器人在建筑、机械等领域中广泛应用,而机器人的运动性能和轨迹规划能力直接影响焊接的质量。针对该类问题,结合串联机构和并联机构的特点,设计了一种新型6自由度串并混联焊接机器人机构。运用标准D-H模型描述机器人相邻连杆之间的关系,应用Matlab Robotics工具箱对机器人建立运动学模型,验证了机器人连杆参数的正确性,并进一步计算了机器人的工作空间。同时,采用带抛物线过渡的梯形函数规划混联焊接机器人末端执行器,提出多目标轨迹优化方案,利用粒子群优化算法对时间参数进行优化,求解满足焊接机械臂末端定位精度的最优时间参数。仿真结果表明,优化后的轨迹提高了混联焊接机器人运行的稳定性及定位精度,为进一步开展机器人的振动分析和控制研究奠定了理论基础。

摘要：为了探讨不同块根拔起速度和块根生长状况对块根最大拔起力的影响规律,该文采用物理试验方法、ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真技术及土力学理论分析方法进行物理试验和力学分析,建立了考虑拔起速度影响的木薯块根拔起力的力学模型和数学模型,且对模型进行了试验验证。结果表明,假设木薯块根对土壤的作用为一圆盘和圆盘外延对土壤的共同作用的力学模型合理;圆盘最大拔起力的数学模型精度高,理论值与实测值的相对误差小于16%;木薯块根最大拔起力的数学模型对成圆盘状分布生长的木薯块根拔起力有较高的预测精度,对生长分布较不均匀的木薯块根拔起力的预测精度较低,但理论值与实测值的相对误差也小于27%;木薯块根最大拔起力随拔起速度、块根圆盘直径和圆盘深度的增大而增大;块根圆盘深度对木薯块根的最大拔起力的影响最大,其次是圆盘直径,最后是拔起速度。该文为挖拔式木薯收获机械块根拔起机构系统的设计提供依据。

摘要：针对控制电动机转子偏心时不均匀气隙磁场,分析其实际运行状态的机电耦合关系,建立以电机横振、扭振为节点位移的伺服电机单元,应用有限单元法建立含电机电磁参数和弹性连杆机构结构参数的系统非线性机电耦合动力学模型。通过对算例的数值计算,得出系统弹性振动固有频率和弹性位移响应随时间的变化曲线。结果表明,电机对机构弹性位移的影响不可忽视。文中的工作为此类系统进行动态优化设计提供一定理论依据,也为研究此系统动态特性打下一定的基础。

摘要：从我国消防产品设计的实际需求出发,针对设计初期的功能不确定因素干扰,找到设计突破口,提出并构建了基于认知不确定概念的消防产品优化模型。通过对消防产品总功能的分解和子功能概率化,建立可靠性分配函数,形成功能约束边界,利用功能分析法和相对灵敏度获取了最优解功能组合。

摘要：用有限单元法建立三维编织复合材料构件机器人的动力学模型 ,并用数值积分法求解执行件端点动态响应 通过构件材料阻尼的极大优化 ,显著地减短机器人执行件端点的残余振动时间 图 2 ,表 1,参

摘要：相比一维、二维下料问题,三维空间下料优化问题存在零件规格种类多样、数量庞大、尺寸约束及工艺约束等多重因素限制,导致原材料利用率偏低的现象。为此,文中以三维矩形箱体为研究对象,建立了三维空间下料模型,基于变邻域人工蜂群三维矩形箱体下料算法及算法流程,设计了4种三维变邻域搜索策略:邻域交换、邻域顺序、邻域逆序及邻域正交,提出了5种三维解码方式:SCO,BCO,HO,WO和LO。试验结果表明:变邻域人工蜂群算法较人工蜂群算法在三维矩形箱体排样中有效提高了原坯料利用率及排样效率,排样方案更优、算法迭代时间更短、更加贴合生产实际,对解决制造业在三维空间下料效率与成本方面所面临的问题,具有很好的借鉴意义。

摘要：首先,设计了一种焊接机器人的机构,改进了传统串联式焊接机器人因电机安装在关节处而带来的动力学上的不足.然后,使用D-H坐标系法进行了正运动学求解,并利用反变换法进行了逆运动学求解.之后,提出了一种新的轨迹规划方法,通过求解目标轨迹上一系列离散点的逆解,并利用Matlab软件对逆解进行多项式拟合,将输入函数转化成简单的多项式表达形式,为下一步设计控制系统提供了一条更简捷的途径.最后,利用Pro/E软件的机构仿真对该方法进行了验证,证明了其准确性.