产品的设计是产品质量的＂灵魂＂,产品设计对产品质量有着十分重要的影响,除了对产品质量影响之外,对产品的制造成本、产品的生产周期、产品的环境,以及产品的售后服务等都会产生重要的影响。当今人类社会已进入知识经济时代,产品的设计理论与方法随着时代的发展也会发生相应的重大变化。目前,产品的设计已从传统设计模式转向现代设计模式,因此,...
为了解决在地震后废墟内部搜救幸存者的问题,设计了一种细长柔软机器人。机器人采用了套索传动的方式,使机器人操作部分的尺寸和重量相对于其他搜救机器人大大减小。机器人由头部可操作部分和细长柔软身体组成,可运动的操作部分采用模块化的设计,可根据实际需要改变关节的数量。实验结果表明,机器人能初步完成搜救任务。
针对液压机器人关节研究中存在关节径向尺寸过大,运动范围偏小,控制精度有限等问题,提出了一种阀芯径向力平衡、伺服盲区小的液压转角伺服阀来解决该问题,设计了对应的液压转角伺服阀,并基于该液压转角伺服阀设计了液压关节。该液压关节尺寸小、力矩大。仿真实验结果证明该液压关节响应快,运动平稳性与稳定性好,运动精度高,带负载能力强。
针对工件投料时间和机器起用时间不为零的柔性车间多目标优化调度问题,提出了一种改进遗传算法。染色体编码采用机器分配链和工序顺序链的双链结构;用均匀设计法、最短加工时间机器指配法、随机生成法三种方式产生初始种群;由锦标赛方法、最优保存策略和新生策略混合进行选择操作;以传统交叉方式、面向瓶颈机器的交叉方式,以及面向瓶颈工件的交...
针对大批量制造环境下,车间质量的不稳定、不合格率高、废品多等问题,构建了一种车间质量稳定性控制系统,并建立了该系统的工作原理和功能结构。该系统从车间过程质量和产品质量两方面来分析车间的质量稳定性状况。由于车间过程质量与产品质量之间关系的复杂性,提出了基于灰色系统理论的车间过程质量与产品质量的关联性分析方法。利用该方法,解...
针对目前履带式地面移动机器人系统的建模、仿真和控制研究很不完善的问题,将移动式模块化的机械手做一个整体结构考虑,建立了一种非完整约束的履带式机器人系统模型。运用极限理论进行了正向运动学分析;考虑履带与地面的相互作用因素,对移动机器人进行了转向动力学分析,以求得滑转率曲线;利用机器人Lagrange动力学方法和非完整动力学Routh方程...
针对重型矿用电动轮自卸车轮边减速器工作条件恶劣且需承受较大负载和冲击载荷,故障率高的问题,根据GE788型电动轮自卸车轮边减速器设计满足该型号自卸车使用要求的活齿传动轮边减速器,确定了活齿传动轮边减速器的结构和基本尺寸,分析了活齿传动啮合件的受力情况并进行了强度估算。研究结果表明,该活齿传动轮边减速器满足设计要求,为基于活齿传...
针对将羟基磷灰石涂覆在钛合金基底表面的问题,将三层具有不同配比的羟基磷灰石和纯钛混合物预敷在钛合金表面,利用激光覆熔法依次对预敷层进行扫描,形成了具有梯度结构的羟基磷灰石复合材料。通过实验分析了复合材料的微观材料结构、机械性能及生物兼容性,并分析了激光工艺参数对复合涂层材料性能的影响。研究结果表明,羟基磷灰石功能梯度材料...
通过分析电动工具技术的发展状况和当前日益国际化的市场特点,提出了基于事物特性表的电动工具快速变型设计方法。将电动工具产品快速变型设计的关键技术归纳为基于事物特性表的可变型产品模型建立过程和电动工具变型设计过程,研究了Solid Edge的变量表的二次开发和将事物特性表与变量表进行关联的方法,在此基础上,提出了基于事物特性表的电动工...
为解决机车制动机故障诊断的滞后性问题,将小波分析与模糊产生式规则方法相结合应用于机车制动机故障诊断中。开展了对机车制动机气路系统故障诊断过程中内部管道压力变化速率与故障发生的因果关系的分析,提出了采用小波多尺度边缘检测法提取故障征兆,并与多征兆加权模糊产生式规则相结合的故障诊断方法,建立了故障征兆与故障原因之间的关系,进...
针对复杂零件三维模型的更新过程非常繁琐的问题,研究了在SolidWorks环境下圆柱螺旋压缩弹簧参数化建模的方法。首先建立了圆柱螺旋压缩弹簧三维模型,将控制弹簧模型结构的特征尺寸定义为变量参数,选用Visual Basic 6.0作为编程工具,与Access 2003数据库技术相结合,开发出VB应用程序。在VB界面中通过人机对话窗口,对变量参数赋予不同的数值,自动...
为了研究装订机精冲板的可靠性,采用有限元和蒙特卡洛相结合的方法对装订机精冲板模型进行了500次的模拟抽样,并对其刚度和强度的可靠度及灵敏度进行了分析。计算结果表明,除了材料的随机因素外,影响最大的因素是第9个孔上的载荷和精冲板厚度,这对装订机精冲板的可靠性优化和制造过程中提高其可靠度提供了依据。
为了定量研究红外无损检测中缺陷深度和形状的问题,首先对带有内部缺陷的平板试件建立了热传导的物理和数学模型,并对不同深度缺陷的情况进行了仿真分析和理论计算,得出了缺陷深度的理论计算方法;然后在已知缺陷深度的情况下利用ANSYS对内部具有不规则缺陷的试件进行了仿真试验,并采用共轭梯度法来定量计算内部缺陷的形状。研究结果表明,该研究...
为解决因微弱信号放大而影响电子天平精度的问题,采用了高精度的A/D转换芯片ADS1230,即省去了设计模拟放大电路的麻烦,又解决了由放大环节带来的失调电压和温漂等问题。简要论述了电阻应变式称重传感器的工作原理、芯片ADS1230的特性及其应用电路的设计。进而以AVR-mega16单片机为核心设计了一款电子天平,并阐述了系统硬件电路的设计方法。经实...
为解决目前滑动式爬壁机器人能耗效率低下的问题,将低能耗设计技术应用到负压吸附机构设计中。开展了机器人安全吸附、负压吸附机构流体力学分析,得到了机器人工作负压、流量与吸盘尺寸、密封裙尺寸的关系,建立了机器人总体能耗与机器人尺寸之间的关系,并提出了应用现代计算流体力学方法,在负压发生器即离心风机上进行了流场仿真,对其特性进行了...
针对老年人或者下肢功能较弱患者自主行走存在一定困难的问题,研究了一种能够辅助其行走的套装式助力机器人。机器人工作时绑缚在人体上,为行走提供动力。机器人左右对称,单侧机构包括髋关节和膝关节两部分,分别由直流电机驱动丝杠螺母机构的电动缸实现。基于Matlab/Simulink和SimMechanics建立了套装式助力机器人的动力学模型和控制模型,机器人...
针对纺织生产中对运动纱线进行在线识别检测准确性低的问题,提出了一种用红外光电检测技术有效识别纱线的新方法,该方法的提出是基于柔性纱线运动时会以一定频率抖动,而且当纱线位于非均匀光场中,其抖动所导致的位置变换将会改变传感器接收的光信号强度。给出了检测方法流程,详细介绍了检测流程中的一些关键性模块设计方法并通过实验论证了其可...
为解决煤矿现场对国内矿用带式输送机监测保护装置应用情况认识模糊,缺乏可靠性高的智能监测装置的问题,开展了对在用监测装置典型型式的分析,提出了矿用带式输送机监测装置正从模拟电路、继电器构成的综合保护器向智能化、网络化监测装置过渡的趋势。据此,设计了以高速STC单片机和工控机为核心的监测系统,组建了主、从站的通讯网络,以实现多种...
针对传统方法只能对单一塔机的运行状态进行安全报警,很难实现对塔机进行大规模的统一管理并进行安全报警的问题,设计了一种解决方案。首先根据塔机安全监控的需要,采用GSM网络的无线通讯技术,分析了短消息的压包和解包过程,并且自定义了通信协议的内容;然后根据塔机安全报警指标,对塔机的运行状态实现安全报警;最后设计了安全监控管理系统软件...
为解决封闭式控制系统带来的弊端,结合现场焊接机器人技术要求,设计了开放式点焊机器人控制系统,提供了分层式体系与结构化功能模块。多轴运动控制器（PMAC）用于实现机器人运动学算法,伺服放大器采取速度模式控制方式,位置环算法由PMAC完成,速度环算法在伺服放大器中完成,并实现了离线编程与三维仿真。研究结果表明：分层式系统结构大大提高了...
为提高施工效率,在同一建筑施工现场经常需要同时布置多台近距离交叉作业的塔机,这些塔机之间存在碰撞可能,因此塔机群防碰撞系统的研究具有重要意义。讨论了基于嵌入式Linux塔机群防碰撞控制系统的实现方案,设计了基于AT91RM9200嵌入式微控制器的监控仪表主机,完成了塔机工作状态的实时检测,如重力、力矩、幅度、高度、回转角度及风速等,利用无...
图像检测点的提取是图像定位于检测系统中的关键问题。为解决利用二值细化提取图像检测点技术精度不足等问题,将亚像素检测定位技术应用到图像检测点提取中。通过试验比较了三种亚像素定位算法图像定位中的优缺点,进行了通过光条中心线的提取试验以及通过两条光条中心线交叉点提取图像检测点的试验,对亚像素检测定位技术作出评价。研究结果表明,...
为了实现基于数字图像处理的自动调焦技术,采用准确有效的图像清晰度评价函数是其实现的关键。通过实验分析比较了梯度函数、频谱函数和熵函数在自动对焦技术中的作用,并研究了各评价函数在实验平台下所表现出来的性能和特点。研究结果表明,Tenengrad函数、Brenner函数和平方梯度函数在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点,而在离焦较远...
目前市场上大多数滚动式广告机的监控设备采用有线传输,有些滚动式广告机甚至没有监控设备。滚动式广告机一般分布在不同地区,分布较广,数量众多,这对设备的检测维护带来不便,而且大大降低了效率。针对上述问题,采用GSM短消息作为一种数据传输模式来进行通信,利用西门子TC35i无线模块进行短消息的发送和接收,再对短消息解析得到命令指示。研究结...
对于不同的模拟量输入信号,PLC控制系统需要扩展专用的采集模块;现有的多功能模拟量采集模块与PLC通讯通常采用MODBUS协议,并占用PLC有限的通讯接口。两种方案实现复杂,性价比差。为此,开发了一款不占用PLC现有通讯接口、仅利用2个PLC数字输入口进行通信的多功能模拟量采集板卡。研究结果表明,该板卡能够实时采集温度、标准电流、电压信号,并能...
为解决传统的机械式按键输入方式易磨损、寿命短等问题,将电容式触摸技术应用到触摸按键之中,开展了对电容式触摸感应技术的分析,电容式触摸技术电路简单,只需要一个微处理器和一些电路就可以实现按键的检测与控制,因此适用于各种家用电器。首先介绍了电容式触摸控制的基本原理,本着降低成本和提高可靠性的前提,采用PSoC通用型芯片CY8C24423...
电机的控制方法对充分发挥永磁直流无刷电机使用性能起着关键作用,因此将智能控制方法应用到了永磁直流无刷电机的控制中。对永磁直流无刷电机的数学模型进行了分析,在Matlab R2008a＋Simulink中建立了永磁直流无刷电机控制系统的仿真模型,为提高系统响应的快速性、稳定性和鲁棒性,提出了将改进的单神经元PID控制方法应用在永磁直流无刷电机的外...
针对轮毂式永磁无刷直流电机空载气隙谐波含有大量的谐波问题,采用有限元法设计轮毂式永磁无刷直流电机,对影响其性能的空载气隙磁密波形进行了数值模拟,降低了谐波损耗,提高了轮毂电机的性能。通过正交试验法改变定子齿槽宽度、气隙大小和磁极厚度,减少了气隙磁密谐波的含量,并通过绘制因素水平影响趋势图,分析了各个因素对于电机空载气隙磁密...
为探讨高压电动机在运行时出现的电机本体振动值偏高问题的原因,将电能质量技术应用到电动机振动分析中。通过理论简析和实测数据建立了电流不平衡性与电机振动值之间的关系,提出电动机进线电流不平衡是迫使其振动值偏大的重要原因。实测数据分析结果表明,外电源进线电压不平衡是引起电机振动值偏大的直接原因之一。
SRAM的成品率是半导体制造量产能否成功的关键。针对通用的工艺测试结构无法满足SRAM特殊要求的问题,阐述了一种SRAM成品率专用测试结构的设计方法。在SRAM原始版图的基础上改变设计以构造测试图形,并按阵列形式排布,有针对性地评估工艺环境造成的缺陷。研究结果表明该方法还原了产品电路的设计环境,能有效捕获违背SRAM特殊设计规则所造成的开路...
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