以轨道摇臂摄影机器人作为研究对象,对机器人底盘在轨道上行走的实际轨迹进行分析。将底盘假设为一个特殊关节来建模,结合上层结构的关节参数,运用D-H法得到机器人整体的运动学正解。最后简化运动学逆问题,假设底盘固定不动,得到机器人上层结构的运动学逆解,为轨道摇臂摄影机器人的控制提供了依据。

Yang Heqing 1,Han Jun 1,Wang Manxin 1,Ou Yi 1,Guan Qiang 2,Feng Hutian 1(1.School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Jiangsu Nanjing,210094,China)(2.Jiangsu Suzhou Neway CNC Equipment Co.,Ltd.,Jiangsu Suzhou,215000,China)

针对轨道摄影机器人建立了运动学模型,结合轮轨简化模型,通过动力学分析以及车轮偏转角的计算,得到轨道摄影机器人的瞬时转弯半径R的动态方程。设计了位置检测装置以获得计算瞬时转弯半径R所需参数,从而实时获取轨道摄影机器人的瞬时转弯半径R,为轨道摄影机器人的轨迹规划提供理论基础以及为检测弯轨曲率提供依据。

为了完善滚珠丝杠副可靠性增长体系,根据滚珠丝杠副磨损与摩擦力矩的相关性,分析摩擦力矩变动量对可靠性的影响,基于滚珠丝杠副小批量生产且运行故障少的情况建立小样本可靠性增长评估计算模型。提出一种滚珠丝杠副可靠性增长试验方法,对摩擦力矩优化前后不同厂家的国产滚珠丝杠副进行可靠性增长试验研究。结果表明,减小摩擦力矩变动量促使滚珠丝杠副MTBF(平均故障间隔时间)得到明显提升;同时,对比预紧力以及行程误差退化速率发现,摩擦力矩变动量越小,磨损速率越慢,进而验证了可靠性增长试验中控制摩擦力矩变动量的必要性。

为了分析滚珠丝杠副扭转接触刚度,首先基于切向滑移理论,对滚珠与滚道接触区域进行受力变形分析,建立了滚珠丝杠副扭转接触刚度模型。其次研制滚珠丝杠副扭转刚性试验台,在轴向加载下,通过角位移-扭矩曲线获得了扭转接触刚度。最后对DKF4016型滚珠丝杠副进行了多次测试。结果表明在加载过程中,扭转接触刚度随扭矩呈指数关系变化,理论值与实测值最大相对误差为5.24%,验证了理论模型的正确性。

为了准确判断刀库倒刀时到位精度情况,提出了影响倒刀精度的两个误差角,在此基础上,开发出倒刀精度测量试验台,利用两个激光位移传感器进行测量并通过矩阵变换计算出误差角,从而得到不同刀柄质量对选刀及倒刀精度的影响。试验结果表明,所提方法可精确计算出刀库倒刀误差并探究其产生的原因,从而为提高刀库倒刀精度提供依据。

滚珠丝杠副丝杠滚道表面波纹度是影响振动噪声的重要因素之一。针对丝杠滚道表面波纹度的检测需求设计了一套检测装置。根据丝杠表面滚道的高质量、无损要求,结合散射光传感器检测原理等技术,设计了该检测装置的机械结构和测控系统。其中,测控系统由驱动系统、控制系统和数据采集系统组成。波纹度检测装置的测控软件包括试验大纲、参数设置、数据分析计算3个部分。该装置的设计为丝杠滚道表面波纹度检测提供初步设计基础。

直线导轨摩擦力是直线导轨的一项重要性能指标,通过分析摩擦力的变化,可以检验导轨的制造装配精度。设计测量直线导轨摩擦力的控制系统,介绍测量系统原理、系统配置、单片机控制面板设计和控制程序设计。该系统测量可靠,实用性强,已在工厂稳定运行一年。

介绍了滚珠丝杠副摩擦力矩动态测量系统的设计，包括系统方案，测量原理，软件流程和数据处理与分析等，并给出了HJG—S系列滚珠丝杠副动态摩擦力矩的测试结果。该系统测量可靠，实用性强，已在陕西汉江机床有限公司稳定运行。

通过扫频激振法研究共振频段下润滑油的黏度等级对滚动直线导轨副阻尼器减振性能的影响。首先,对导轨阻尼装置进行动力学建模,通过动力学分析说明了导轨阻尼器的油膜减振原理以及润滑油的黏度等级与导轨阻尼器减振性能的关系。然后,创新性地搭建了基于扫频激振法的导轨阻尼器试验平台,在四种不同黏度等级的油润滑条件下,对导轨阻尼装置进行正弦扫频激振,采集导轨阻尼装置的振动响应信号并进行模态分析,得到导轨阻尼装置的三阶模态。最后,对比三阶模态对应频段下润滑油黏度等级与导轨阻尼装置振动加速度的关系曲线,验证了润滑油黏度等级越高,导轨阻尼器减振性能越强的结论。另外,试验发现：随着润滑油黏度等级的提高,导轨阻尼器减振性能增加的趋势逐渐降低,当黏度等级超过ISO 70后,增加润滑油黏度等级对导轨阻尼器减振性能的提...