针对工业机器人作业时间和作业能耗,提出一种运动参数优化方法。采用五次多项式拟合机器人关节空间中每两个路径点之间的轨迹,基于机器人运动学和动力学建立时间和能耗模型,使用加权系数法构建了以绿色度最大为目标的优化模型。为了便于计算和避免算法陷入局部最优,引入增广拉格朗日乘子方法将模型简化,采用带收缩因子的粒子群算法进行求解。运用所提方法对中纤板生产线作业机器人运动参数进行优化,对两种轨迹函数所得结果进行对比,证明了所提方法的合理性,表明该方法能有效平衡机器人作业时间和作业能耗,提高机器人作业过程绿色度。

为了提高再制造拆卸的资源利用率和整体效率,根据再制造服务的理念提出一种再制造拆卸服务模式,分析了该模式下单产品拆卸、多产品混流拆卸和基于机器人的柔性拆卸3种类型生产线的布局和特点。针对再制造拆卸服务生产线平衡问题,以最大化拆卸线负载均衡率和优先拆卸高价值的零部件为优化目标,建立了单产品双目标的拆卸线平衡模型,为简化参数设置并提高运算效率,提出一种改进型教与学的优化算法,在随机键法初始化以及教与学的基础上,赋予自学习能力,以增强算法的局部搜索效力。通过对比分析该算法与遗传算法对两组经典案例的求解结果,验证了该算法的可行性与有效性,以减速器拆卸为工程实例,验证了模型与算法的实用性。

为了培养机械类本科生机械创新设计能力,同学们自主选题开展具有实用价值的机械装置设计。基于离心原理设计了杆状结构内壁清洗除垢装置,以满足缩口容器清洗除垢的需要。建立了清洗装置的结构优化模型,研究了连杆长度L、旋转轴转速n与清洗作用力F的关系。研究发现,随着L加大,F相应增大,但增大幅度逐渐降低;随着n加大,清洗作用力F相应增大,且增大幅度逐渐加大。这表明,要提高清洗作用力F以达到较好的清洗效果,提高旋转轴转速n比增加连杆长度L更为有效。

结晶器液压振动装置是提升连铸装备水平以提高实际生产应用能力并保证铸坯质量的关键设备之一.针对某大型工程技术有限公司设计的结晶器液压振动装置采用系统计算机辅助工程（CAE）技术对整体设备建立了分析模型并进行了结构动态行为仿真.通过对结晶器液压振动装置的固有频率分析和应力动态响应分析可知整体结构系统的第一阶频率远高于最大激励频率不会出现共振现象;所有激励频率下结构完全满足考虑了动应力的强度要求.