摘要：机器人协作系统是提高机械制造加工自动化与灵活性的有效方式,提出了一种基于协作工作空间与公共工作空间乘积(PTCWA)性能指标的机器人系统布局优化模型与方法。该方法采用解析法对多机械臂系统的公共工作空间和协同工作空间进行分析,研究系统布局与两种操作空间之间的耦合关系。基于机械臂D-H参数与机器人数量,对系统布局的极限位置进行分析。基于PTCWA性能指标与布局极限位置参数构建多臂系统布局优化模型,以系统性能指标最优为目标对优化模型进行优化求解。最后以由三个工业机器人组成的典型协作系统为实例进行仿真验证,结果表明以该优化模型进行优化求解可以得到机器人系统的最优系统布局参数。

摘要：面向机床精密主轴加工过程,对混合流水生产调度问题进行研究。通过深入分析机床精密主轴加工工艺流程,以主轴粗精磨削工艺、分批规则、设备利用率等作为约束条件,以加工时间最小化为目标,建立混合流水生产模式下、机床精密主轴加工智能分批调度模型,并设计了基于差分进化-遗传混合算法的二阶段优化算法对模型进行求解;以某精密主轴生产线的实际订单为例进行仿真实验,与传统加工方案及其他典型分批调度算法对比分析,验证了该智能分批调度模型的有效性、算法的准确性及解决实际问题的优越性,能够有效缩短生产节拍,提高加工效率和设备利用率。

摘要：船用柴油机曲轴轴线不连续、长径比大,刚性差,在自身巨大的重力和随动磨床夹具夹紧力的作用下容易产生复杂的弹性变形,曲轴各档主轴颈的同轴度变差,严重影响连杆颈的磨削精度。研究一种曲轴随动磨削中的自动校直系统,设计主轴颈中心位置在机检测装置,建立主轴颈中心偏移量计算模型,并分析影响测量结果的主要因素。并对伺服中心架机构进行运动学分析,以主轴颈中心偏移量为输入,建立中心架上下支撑头位置计算模型。通过与其理想位置比较,得到了支撑头位置调整量,从而实现随动磨削前工件的自动校直。试验表明自动校直系统应用于某一八缸船用曲轴,取得了与人工校直相似的效果,且大大降低了劳动强度,提高了大型船用曲轴随动磨削的自动化程度。

摘要：非圆轮廓随动接触测量方法研究对实现曲轴、凸轮轴等复杂轴类零件高精度、高效率检测具有重要意义,针对复杂轴类零件非圆轮廓表面检测设计了一套接触式随动测量方案。借助头尾架环规建立工件坐标系,提出了回转中心与顶尖几何中心相对位置关系标定方法,建立了随动接触测量装置沿工件轴线方向运动时与回转轴线不平行引起的系统误差计算模型。利用凸轮基圆区域的转角与径向尺寸进行基圆最小二乘圆心位置寻优,以实现凸轮偏心修正,采用敏感点法与最小二乘法相结合的方式构建了凸轮升程误差评价模型。仿真分析了随动接触测量装置安装误差与顶尖几何中心标定误差对凸轮升程误差评定的影响。与ADCOLE 1200SH专用量仪的对比试验和重复性测量试验研究表明:SE13-J10型轴类零件随动接触测量机的凸轮尺寸、形位误差测量精度和重复精度满足轴类零件高精度测量需求,验证了接触式随动测量方案与凸轮误差评价模型的正确性。

摘要：设计一种新型血管支架用于血管狭窄治疗.针对目前制备生物可吸收血管支架(BVS)在装备和技术上的不足,提出了结合生物3D打印和静电纺丝制备复合生物可吸收血管支架(CBVS)的新方法.首先,用PPDO材料通过3D打印制备支架内层;然后,配制壳聚糖和PVA混合溶液,通过静电纺丝制备支架外层.力学性能测试显示,结合3D打印和静电纺丝制备的支架要好于仅采用3D打印制备的支架.在支架上种植细胞试验表明,细胞在支架上有良好的粘附和增殖,因为外层含有天然生物材料壳聚糖.所提出的复合成形工艺和方法,为后续构建可控携载药物支架提供了很好的思路.该CBVS可用于血管狭窄治疗.

摘要：为了实现消化道高速在体病理诊断,提出了一种高速并稳定成像的内窥扫频光学相干层析成像系统设计。为了实现高速内窥成像,采用200 kHz扫频光源研制了高速内窥扫频光学相干层析成像系统,并利用现场可编程门阵列和图形处理单元相结合的硬件加速处理技术实现了数据的实时处理;为了提高成像稳定性,利用码盘反馈的脉冲信号进行系统逻辑控制,有效校正了图像漂移;对系统的成像速度和图像稳定性进行了测试分析,并进行了小鼠结直肠成像实验。实验结果表明:当图像尺寸为1024×1333时,系统实时成像速度可达141 frame/s;在逻辑控制时序下,系统图像稳定性从87.0%提高到98.6%以上;小鼠结直肠光学相干层析成像结果与病理切片结果一致。本文研制的系统具有高速稳定成像的特点,可在体、实时、清晰地区分小鼠结直肠组织的层析结构,有望为消化道等体腔疾病在体实时病理诊断提供一种全新的诊断方法。

摘要：智能抓取搬运机器人能够高效、可靠地完成各种搬运任务,降低工作人员的劳动强度,精准的目标物体定位是机器人执行抓取搬运任务的基础。本文研究了基于机器视觉的机器人智能抓取系统,可以实现物体的类别检测、物体定位及机器人抓取搬运任务。智能抓取系统由三个子系统组成(目标识别系统、目标定位系统及机器人抓取系统)。首先利用深度相机采集图像信息,并通过基于轮廓特征的匹配算法对目标物体进行匹配获得目标物体的中心坐标,接着通过机器人手眼标定法将像素坐标和深度信息转换到机器人基坐标系下,完成对目标物体的定位,最后通过机器人逆运动学求解各关节角姿态,驱动机器人运动完成抓取搬运任务。实验系统以对场景中多个目标物体识别抓取作业为例,实现以目标物体为导向的机器人自适应抓取。实验结果表明,该基于机器视觉的机械臂智能抓取系统具有较高的定位精度,能够有效地完成抓取搬运任务。

摘要：传统的圆度测量系统采用相敏检波(PSD)方法处理传感器,受载波频率漂移的影响较大。分析了传统相敏检波的误差来源,设计了一套基于电感传感器的动态偏置检波电路,并应用于圆度测量系统。通过实验验证,设计的圆度测量系统能减弱载波漂移带来的精度影响,提高了系统的精度与稳定性。

摘要：汽车转向器是汽车中的重要组成部分,它的整体安全性和舒适性是评价整车性能是否良好的重要指标。转向阀是液压助力转向器(HPS)中的核心部件。针对转向阀的对中打销工序设计了一款随行夹具,该夹具可以实现对转向阀上件、寻找灵敏度中点、打孔、压销和复检(力特性试验)等工序的一次完成,并经过检测得到良好的结果,输出合格的灵敏度曲线和力特性曲线等。

摘要：基于LabVIEW软件平台,开发的高速微型轴承测试系统用于测量微型轴承高速运行时的摩擦力矩、振动、温度和转速等动态性能参数。介绍了自行研制的高速微型轴承测试系统的结构布置、测试原理以及LabVIEW测控程序设计思路等内容,并针对某型号微型轴承样件进行试验。试验结果表明,该高速微型轴承测试系统达到了测试高速微型轴承性能的目的。