摘要：水管和气管等管道的接拆管作业是煤矿现场施工的必备环节,随着人们对安装质量、施工效率和安全性的要求越来越高,传统的人工作业难以满足施工要求。为此,本文基于人工操纵的液压机械臂开展运动性能分析及自动搬运控制研究并实现接拆管过程中的机器人自动搬运作业。首先,采用Denavit−Hartenbery(D−H)法建立了机器人的连杆坐标系,分析了机器人操作空间和关节空间的正逆运动学,并使用几何法建立了机器人关节空间和驱动空间的映射关系,给出了机器人的速度雅可比分析。然后基于上述分析结果,采用蒙特卡罗法在Matlab中绘制出了机器人在实际作业场景中常用姿态下的工作空间图像。为了验证所建立数学模型的正确性和提高样机实验的安全性,使用Matlab对所建立的数学模型编写程序,并对机械臂进行路径和轨迹规划设计,在SolidWorks Motion软件中对机器人的机构模型进行仿真分析;Matlab和SolidWorks Motion软件仿真结果一致,验证了机器人运动学模型和轨迹规划算法的正确性,且机器人机构运动仿真过程连续平滑。最后,搭建了机器人接拆管样机系统实验平台,并进行了架管自动搬运实验。实验结果表明:该机器人能够实现接拆管过程中自动搬运作业;搬运作业周期为12 s,与传统人工作业相比提高了作业效率;自动搬运过程连续平滑,解决了人工操作中反复调整机械臂引起的抖动问题。

摘要：针对白菜手工采收的低效率及现代农业化采收器应用的局限性,设计了一款便携式全闭合切割式白菜采收器,可通过类花瓣刀片的旋转闭合运动实现对白菜根部的切割。首先,结合白菜样品形态特征建立了采收对象物理模型;其次,基于该模型提出了一种全闭合切割式的采收器,对采收器机头进行了设计和运动分析,探讨了采收器机头刀片开闭最大面积与刀片数量、形状关系,在刀片开口直径200mm、机头机构最小传动角40°情况下确定了齿圈最小滑槽、刀片尺寸;然后,运用ADAMS软件对采收器机头运动特性进行仿真分析,结果表明采收器机头尺寸、刀片数量形状设计合理,机头闭合特性符合设计要求;最后,进行白菜采收试验,结果表明:采收器组和手工组的采收效率分别为59.8个/min和19.4个/min,采收效率高于手工采收,且采收效率稳定,具有很好的市场应用前景。

摘要：针对玉米植株在受到重大自然灾害时茎秆折断情况,从人因工程学角度设计了一套玉米茎秆扶直包扎装置。首先,以郑单958品种玉米植株为研究对象,建立扶直包扎物理对象模型,再基于此模型设计计算了便于用户操作的扶直包扎装置主要尺寸;最后,搭建了实物样机模型,并对玉米茎秆进行扶直包扎试验。结果表明:扶直包扎装置能够将折伤后玉米茎秆扶直且稳固,便于操作,促进玉米增产增质;传统组和装置组的扶直包扎效率分别为60.7株/min和16.7株/min,利用扶直包扎装置完成玉米茎秆扶直包扎效率高于传统包扎组,且扶直包扎效率稳定,具有很好的市场应用前景,对其他农林枝木的包扎具有一定的参考价值。

摘要：为解决含有机器和工人双资源约束的柔性作业车间节能调度问题,在考虑交货期的基础上,建立了以总提前和拖期惩罚值及总能耗最小为目标的双资源柔性作业车间节能调度模型。提出了一种改进的非支配排序遗传算法(improved non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,INSGA-Ⅱ)进行求解。针对所优化的目标,设计了一种三阶段解码方法以获得高质量的可行解;利用动态自适应交叉和变异算子以获得更多优良个体;改进拥挤距离以获得收敛性和分布性更优的种群。将INSGA-Ⅱ与多种多目标优化算法进行对比分析,实验结果表明所提算法可行且有效。

摘要：文章针对产品在自动生产过程中存在的效率低、周期长等共性问题,通过设计与研究构建柔性自动化生产线系统,提出一套完整的解决思路和方法,从加工检测模块、供料模块、驱动模块、控制模块四部分完成柔性自动化生产线多模块设计。通过测试超调量、加负载下的速度控制效果以及响应速度,验证提出柔性自动化生产线系统的应用效果,测试结果表明:研究系统可以在0~240 r/min的转速突变过程中相对稳定的控制升速范围,加负载下0.1 ms可以恢复给定速度,并且可以在5 min之内完成响应。研究成果为高效、灵活地生产制造,以及缩短生产投产的准备时间提供参考。

摘要：通过研究精益六西格玛管理理论在YM公司质量管理改进中的应用,帮助企业寻找导致SN-2气缸生产出现异常的原因并加以改善实施。从理论着手,研究了质量管理、精益六西格玛管理的相关理论,逐步深入和细化;通过对YM公司质量管理的现状的分析,收集了大量的数据资料来发现问题获取改进的方向;结合精益六西格玛管理在制造业质量管理中应用的必要性和可行性,以精益六西格玛DMIAC模型为研究框架,通过对SN-2气缸的生成流程的深入研究,找到影响SN-2气缸质量出现异常的关键因子并加以改善实施;从而提高SN-2气缸产品质量,提高企业的经济效益和市场竞争力的目的。

摘要：受柔性物流接卸生产线系统指令较多的影响,现有物流接卸生产线工作时间较长,为此设计一种柔性物流自动化接卸生产线工作流程优化方法。解析与分类柔性物流自动化生产线接卸指令,建立系统多模块划分标准,将柔性物流自动化接卸生产线作业时间最短作为目标函数,完成柔性物流自动化接卸生产线多模块工作流程优化。实验证明,该方法的产品加工时间、运送量、产品上料工序和上料时间得到优化,可以应用于实际,具有较强的合理性。

摘要：点、直线、平面、体正投影知识是所有工程制图类课程的核心内容,也是学生学习工程制图类课程后续内容的基础。目前在点、直线、平面、体正投影知识的授课中,具有体的实物模型而没有较好的点、直线、平面实物模型作为教具,注重SolidWorks与体正投影知识融合,忽略与点、直线、平面正投影知识融合、忽略对体的建模设计意图表达,从而使学生缺乏对体正投影的深度认识,针对以上问题提出了一种与SolidWorks相融合的点、直线、平面、体正投影知识教学方法,探讨了SolidWorks与点、直线、平面、体正投影知识具体相融合的实例,为点、直线、平面、体正投影知识教学方法提供新的参考。

摘要：针对高龄群体及下肢行动不便患者难以独立乘坐汽车出行的问题,提出一种双剪叉式上下车装置。根据国内电动轮椅相关标准与某车型尺寸确定了动平台主要尺寸,研究双剪叉式机构运动特性,确定可选用运动轨迹并对其进行优化设计,用优化后的参数建立ADAMS虚拟样机模型,仿真双剪叉式上下车机构的运动特性。结果表明所设计的双剪叉式上下车装置,运动稳定,能够满足用户完成自主乘坐汽车出行的需求,也为其他上下车装置的研究提供了一定的参考。

摘要：矿渣立磨是矿渣微粉生产线的关键设备,运行中由于料层厚度不稳定,经常出现振动过大和堵料等异常情况,而且立磨是一个多变量、强耦合、响应慢的非线性系统,难以建立准确的数学模型。提出利用模糊控制技术对立磨进行动态控制,设计了针对料层厚度和立磨压差的动态控制系统;计算机仿真实验及现场实际应用效果表明,矿渣立磨动态控制系统有效地提高了立磨运行的平稳性和连续性,立磨运行异常的问题得以解决。