以应某企业要求设计一款用于机械手臂端部完成螺旋高速往复的机构,介绍了双滚子在螺旋线圆柱凸轮上的应用。采用解析法对机构的受力以及运动进行理论分析。利用NX10.0建模,将模型导入Adams2016输出其运动数据,对解析法结果进行验证。对设计初期得到的滚子与螺旋切槽的接触冲击进行分析,针对双滚子在运作时对螺旋切槽造成冲击大、晃动剧烈、部分零件磨损严重等问题,对圆柱凸轮机构进行优化改进,利用Adams2016软件对滚子的运动进行模拟分析。分析运算后的结果验证了改进后的机构在很大程度上实现了增加双滚子螺旋运动的平稳性能,更好的实现了双滚子与凸轮槽之间的拟合,实现了机构的平稳、高效运行。

为了辅助老弱人群进行沐浴,减轻护理人员的护理压力,设计了能辅助用户站立/坐下、清洁头部和背部并且进行全身淋浴的沐浴机器人。通过分析老弱人群的沐浴需求,提出了主动式辅助沐浴的沐浴机器人。用模块化设计思想将沐浴机器人分成头部清洁模块、背部清洁模块、姿态搀扶模块、淋浴模块、控制系统等,并对主要机械结构进行了详细的设计。从实验情况看,沐浴机器人达到了沐浴辅助的设计要求,可实现主动式辅助沐浴。

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。

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。

针对电气化铁路接触网巡检过程繁琐,效率低且附有危险性,设计了一种电气化铁路接触网无人巡检车。通过对接触网系统实际情况勘察和铁路运行情况分析,提出了对接触网系统的有关连接位置进行拍照取样的方案。无人巡检车包括底盘系统、提升机构、移动平台系统。将提升机构伸长到适当高度,运用无线遥控器将控制信号传递给工控机,控制底盘系统行走,移动平台系统进行升降和横移,工业照相机再拍照取样。无人巡检车整体采用可拆卸设计,方便快速的组装和拆卸,针对关键部件的可靠性还做了分析和校核。从试用情况来看,无人巡检车完成了研制要求,实现了巡检自动化。

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。