摘要：目的针对白酒酒盒生产线后端码垛任务中的单点重复任务及多点灵活任务,提出了一种多模式混联码垛机器人机构。方法对酒盒生产线中常见的码垛模式进行分析,提出了码垛机器人机构的拓扑结构,通过锁定变胞方法实现了机构由2自由度模式向多种不同轨迹的单自由度模式的变换,并对机构的多种模式进行了运动学分析及尺度优化。结果该机构在多种模式下的运动方程均符合码垛机器人实际任务要求,且通过尺度综合优化了机构的结构尺寸。结论设计的多模式混联码垛机器人机构能够适应实际码垛任务中多变的作业轨迹需求,验证了锁定变胞方法在码垛机器人机构设计中的可行性和有效性。

摘要：【目的】为了精确计算盘式制动器的制动盘制动力,建立了一种基于热源影响下制动片的准静态温度和热应力分布的制动盘制动力模型。【方法】首先,分析了单次制动过程中的能量转换机制;其次,基于制动过程中获得的准静态温度和热应力分布,通过数值方法构建了应力-制动力模型;最后,设计了仿真实例以验证模型的有效性。【结果】仿真结果表明,在制动中后期,受积温效应的影响,温度-制动力模型曲线略高于应力-制动力模型曲线;应力-制动力模型与温度-制动力模型曲线的趋势高度一致,最大差值为305 N,平均差值为2.3715 N,平均相对误差为0.0127%。该模型不仅为制动力的数值分析提供了依据,也为制动力检测开辟了新的思路和方法。

摘要：提出一种三杆四自由度的并联机构作为研究对象,通过对该机构进行分析观察此机构的运动性能。通过Solid Works进行简单的模型建立,绘制出其结构简图,并标注定坐标系及动坐标系,运用螺旋理论对此机构进行自由度分析,并结合修正后的G-K公式进行自由度验证,通过闭环矢量法和修正后的DH法对该机构进行逆解计算,即根据动平台的位姿及其位置的关系,求出各杆的杆长伸长量和主动转动副的旋转量。基于MATLAB对工作空间进行求解,通过极限位置搜索法求出动平台的可达极限位置;然后,基于逆解建立雅可比矩阵。对结构上的主动副添加驱动,观察动平台在给定驱动下的仿真分析。当给予给定驱动后,该机构可按照理想运动运动轨迹运动,并且工作空间无断点,速度及加速度变化较平缓;最后,利用局部条件数LCI作为评价指标分析了机构的灵巧度,结果表明,2-RPU/UPRS并联机构具有结构简单,运动性能良好,工作空间内无奇异位型,可以更好地应用于包装工程领域。

摘要：人机协同酒盒生产线中有多道人工作业工序,针对其中的酒盒底座清废工序,在分析人工执行动作的基础上提出了一种3-RRPaR/RSS三移一转并联机构,以实现该工位的自动化。基于螺旋理论分析得出该机构具有3T1R自由度;利用空间坐标变换法建立位置方程,求出位置逆解;采用边界数值搜索法求解出机构的工作空间,工作空间光滑连续且无空腔。应用结果表明,该并联机构可以满足酒盒底座清废作业需求,提高了酒盒生产线自动化水平。

摘要：针对单一传感器数据难以准确表征航空发动机退化状态,且在退化建模时存在初始退化状态异构等问题,提出了一种基于退化趋势一致性的多传感器数据融合方法和考虑初始退化状态异构性的维纳过程模型进行航空发动机剩余寿命预测。首先,提出了一种退化趋势一致性评价指标来衡量不同传感器数据的信息贡献率,确定最优的融合权重;其次,对发动机进行退化建模,考虑了初始退化状态和时间的随机性,并推广到考虑单位之间可变性的情况;再次,通过极大似然估计算法,估计出模型中的未知参数;最后,通过C-MAPSS实验数据对比,验证了该方法在提高数据质量和预测精度方面的优势。

摘要：A^(*)算法是一种常见的AGV路径规划算法,然而当AGV的运动环境很复杂时,A^(*)算法的效率会显著下降。针对传统A^(*)算法存在路径搜索效率低、路径转折次数多等问题,提出一种改进型A^(*)算法。首先基于栅格法对地图进行建模,随后对A^(*)算法的启发函数和邻域搜索策略展开研究,引入动态加权机制改进启发函数,并在此基础上加入动态五邻域搜索策略。最后在Python编程环境下,分别使用两种不同障碍率的栅格地图对改进型A^(*)算法与传统A^(*)算法进行对比仿真实验。仿真结果表明,改进型A^(*)算法搜索时间平均缩短了69.3%,路径拓展节点数平均减少了74.5%,可以明显减少转弯次数,提升整体效率,尤其是在障碍率较高时优化效果更明显;引入贝塞尔曲线后,可使移动路径更加平滑。

摘要：针对离子聚合物金属复合物(IPMC)致动器在低频交流驱动电压下具有明显的率相关迟滞非线性,提出一种卷积神经网络(CNN)结合基于模型迁移学习的率相关迟滞建模方法。首先搭建实验平台,在0.1~3.0 Hz、2.0~5.5 V线性递增正弦驱动电压下,测得电压-位移实验数据,构建CNN模型对足量源域数据进行预测,利用粒子群优化算法对CNN模型关键参数进行寻优,得到预训练模型;然后采用基于模型的迁移学习方法,利用少量目标域数据,对预训练模型中的部分网络参数进行微调;最终获得可以对不同频率目标域数据有着良好预测能力的新模型,从而实现在目标域数据稀少情况下的率相关迟滞建模。通过该模型与LSTM、GRU模型进行对比验证,结果显示CNN迁移学习模型在不同频率下迁移精度均在98.23%以上,平均训练时间缩短46.1%。

摘要：在深孔类零件检测中内径百分表是常用检测工具。由于内径百分表的长度有限且人工操作误差较大,无法实现较长距离的深孔检测。本文设计了一种基于双出轴电机的深孔自定心机构,通过双出轴电机驱动,配合凸轮、钢珠等零件,使圆周方向均匀分布的钢珠顶住被测孔壁实现定心作用,该定心机构具有紧凑、稳定、成本低、便于操作的优势,适用于工厂生产中低成本、高效率的检测。将内径百分表固定在定心机构端面中心位置,通过内径百分表测量深孔内径。利用仿真软件对定心机构的关键零件进行强度校核,满足实际工作强度要求。

摘要：为研究超声滚压工艺参数对PCrNi_(3)MoV钢表面完整性的影响规律,设计基于静压力、振幅和滚压次数的三因素三水平正交试验,对试样表面的微观形貌、显微硬度和粗糙度进行表征分析。结果表明,表面粗糙度随静压力的增加先减小后增大,随振幅增大和滚压次数的增多而减小;表面硬度随静压力和振幅的增大先增大后基本保持不变,随滚压次数的增多而显著增大。滚压次数对表面粗糙度的影响最大,静压力次之,振幅最小;滚压次数对表面显微硬度的影响最大,振幅次之,静压力最小。超声滚压后PCrNi_(3)MoV钢试样表面划痕缺陷基本被消除,表面光滑平整,表面粗糙度降低91.7%,表面显微硬度提高42.1%,其表面完整性显著提升。

摘要：力学折纸超材料以折纸思想为基础,通过设计巧妙的特征结构来实现表观材料的特殊力学行为。为进一步融合折纸超材料和拉胀超材料的性能优势,受折纸范式启发设计一种多向的拉胀折纸超材料(AOMM)。基于静定结构承载变形机制,分析多向AOMM的负泊松比效应,建立相对密度、折叠效率、弹性等效本构以及载荷平台的理论模型,通过曲面响应揭示几何参数对多向AOMM折叠载荷的影响规律。采用热塑性聚氨酯(TPU)基材3D打印多向AOMM试件,通过准静态压缩实验进行变形、承载和吸能特性的分析。结果表明:TPU AOMM具有一定的形状恢复能力、负泊松比效应和稳定的吸能平台,平台门槛应变和相对密度的理论值与实验结果吻合较好。研究结果可为拉胀折纸超材料的设计和应用提供参考。