文章提出了一种基于软件的使用编码器计量位移的方法。相对于一般的硬件鉴相和消抖电路,利用编码器的合成状态在软件上进行判向、消抖和误差处理,提高了数据采集模块的可靠性,降低了硬件成本。在曲柄滑块、导杆及凸轮综合实验仪中,该方案能准确地采集数据,在显示设备上绘出各种机构的运动线图,达到了要求,有一定的实用性。

齿轮传动系统是精密传动机械的重要组成部分,齿轮传动误差对其精密性有着重要影响。在阐述引起齿轮传动误差的原因和齿轮传动误差的综合方法的基础上,研究了齿轮系统传动误差计算中的几种主要计算方法(绝对值法、概率法和蒙特卡洛法)在计算齿轮传动误差中的优劣,最后结合冲槽机的二级传动齿轮对上述三种方法进行了对比计算,通过计算结果可以得出相比于其它两种误差的计算方法,利用蒙特卡洛法进行齿轮传动误差的计算是最为方便有效的。

针对国内车牌压字机存在自动化程度差、生产效率低和定位精度不高等问题,设计一种以IPC+PMAC为核心的汽车车牌自动压字机控制系统。采用IPC和PMAC控制字模库,实现对车牌字模的组合排序。利用PLC控制步进电机、气缸等完成车牌的上下料;由液压缸对车牌进行冲压,完成车牌的自动化压字。实验结果表明:该系统能够实现车牌的全自动化压字,提高车牌生产效率,降低生产成本,可为设计新型的汽车车牌压字机提供参考。

为满足铁路变电所巡检无人化的发展要求,提高检验工作的质量和效率,设计了一种用于变电站室内巡检的机器人。其主要由移动小车、升降总成、操作总成、控制柜四大部分组成。介绍了各个部分的机械结构,对巡检机器人的工作流程进行了描述。该设计实现了机器人整体移动、平台升降、相机拍摄图像和机械手操作开关等功能。建立了坐标系,分析了各个坐标系之间的转换关系,进行了相机的参数标定和手眼标定,计算出机械手到目标点的位移值。测试结果表明:该机器人能够完成对电气控制柜的巡检工作,并能接收远程指令对电气开关进行开合操作。研制的巡检机器人可降低巡检人员的工作强度,提高巡检效率。

以某米线厂的米线生产为研究背景,研制出一种具有双臂独立运动的抓取机器人。该机器人主要由执行机构、驱动系统、控制系统和位置检测传感器组成。介绍了抓取机器人的总体设计方案及工作流程;详细介绍了抓取机构、移动系统和PLC控制系统的结构设计及工作原理。该机器人能与原输送机协同工作,将待捆扎米线从传送带末端的支撑平台搬运至自动捆扎机进行捆扎。结果表明,研制的抓取机器人可减轻工人劳动强度,提高生产效率。

铁路接触网对铁路正常运行起关键作用,目前国内对铁路接触网进行定期检测需耗费大量人力和时间,效率较低。我国电气化铁路发展迅速,铁路接触网检测和维护方法也迫切需要创新。为此,设计了一种自动巡检无人车,可实现铁路接触网的自动化检测,其控制系统以工控机为上位机,PLC为下位机。无人车作为一个载体,作业过程中,将接触网检测仪器置于工作平台,通过图像识别实现在接触网立柱位置准确停车。采用工业照相机获取图像特征,利用上位机图像识别系统实现图像特征处理,通过伺服电机驱动无人车自动定位到接触网立柱位置。

为了满足米线生产过程中对折搭挂式米线连续、快速、稳定取料和送料的需要,研制了一种新型的翻斗机构。根据翻斗机构的功能要求,提出了相应的设计方案,通过比较,最终确定了翻斗机构的运动和传动形式;基于翻斗机构的运动机理,结合机构运动,建立了运动模型,即双滑块机构;在此基础上,进行了运动学分析,推导了翻斗的角度、角速度、角加速度随滑块链节的运动变化规律。为使翻斗在生产过程中匀速摆动,建立了翻斗上摆方程式,并由理论逆求得到翻斗作为原动件时滑块链节速度变化规律,为机构的智能控制提供了运动学参数。

设计了一种可对室内电气设备进行自动巡视的机器人。通过对变配电室内现场情况的实际情况调查,提出对电气柜相关仪表进行拍照取样和对柜体接触检测的方案。将机器人分成移动平台(AGV小车)、控制系统(工业平板、PLC、相关传感器等)、主体机械结构(小摆臂结构,大摆臂结构和主升降架)。通过控制移动平台移动到固定的检测点,主体机械结构进行升降及旋转,工业照相机拍照,相关传感器检测。从试用情况看,巡检机器人完成了研制要求,实现了巡检自动化。

通过对水压综合测试试验台工作流程和控制要求的分析，采用比例阀控制系统水压的方案，开发了以PLC和工控机为控制核心的水压综合测试试验台控制系统。可对多种用水类产品进行脉冲、恒速率升压、保压等试验，在试验的过程中能够实时显示压力波形，并且在试验结束后自动生成图文并茂的试验报告，实现了相关试验的自动控制。控制系统界面友好，便于操作，运行可靠，大大提高了试验台的控制精度和效率。

坡口机是金属管件端面焊接前进行坡口加工的专用设备。针对现有国内外小口径管件坡口机加工效率低、自动化程度不高、管件上下料手工操作劳动强度大的问题，设计了一种新的复合式全自动坡口机。该坡口机不仅能够对三通的3个端面同时坡口，还能够实现三通的自动上下料，既满足了三通高质量坡口的要求，又能使其操作简便，性能稳定，自动化程度高。