为了满足大尺寸工件焊接范围大、作业困难、尺寸规格多等工艺要求,设计了由六轴工业机器人本体与两个外部轴相组合的焊接工作站。工作站中机器人轨道行走系统作为第七轴,伺服变位机作为第八轴,由机器人控制柜同时控制,实现八轴协同焊接作业。机器人本体采用倒挂式安装在行走轨道上,使机器人重心时刻处于工件正上方,从而以最佳姿态焊接工件。调节伺服变位机从动端,适应不同尺寸工件的夹紧固定要求,实现多规格工件的柔性生产。文中介绍了该焊接工作站的组成、基本工作原理、多轴协同控制等内容。现场实际运行结果表明该工作站能够精准地实现多轴协同运动,较好地满足了大型工件对焊接工艺提出的高要求。

为了解决水液压系统中元器件因采用传统减材方式生产而带来的体积大、质量重、集成化程度低及压力损失严重等问题,提出采用虚拟仿真系统对其进行增材制造成型研究。该机器人激光熔覆仿真系统以Robotstudio为依托,采用六轴机器人为平台,配备变位机与可定位工作台,可实现各类复杂零部件的虚拟仿真;通过虚拟控制器系统的设计与程序调试,可实现在仿真系统中对激光熔覆宽高比、熔覆速度等工艺参数的调试;通过对垂直相交孔道模型的仿真与实际加工,验证了该虚拟仿真系统的可靠性与真实性。另外,该虚拟仿真系统可实现多对象选择及多任务运行、工艺规划与模拟、程序调试与仿真等全过程功能。

为保证踝关节康复机器人能为主动康复训练的患者准确提供任意性质的训练力,以气动肌肉冗余并联驱动踝关节康复机器人为对象,研究无误差力跟踪方法和主动训练柔顺控制策略。建立了踝关节康复机器人的动力学模型,基于阻抗控制理论研究了无误差力跟踪的轨迹规划方法,运用李亚谱诺夫稳定性理论提出了气动肌肉冗余并联驱动的柔顺控制策略,以助力和抗阻两种主动训练模式为例,进行了康复训练控制仿真,结果表明,所提出的力跟踪方法和柔顺控制策略不仅能确保主动训练的安全性,还能为训练提供任意而准确的助力和阻力。

为了准确测量非稳定平台系统偏离平衡位置的角度值，在对数据融合技术进行综合研究的基础上，提出了基于多传感器数据融合的补偿滤波器融合方案。针对倾角传感器的滞后性和角速度传感器的零点漂移，进行了一系列的试验，校正了补偿滤波器的参数。对于补偿滤波器的性能进行了试验验证，试验结果证明，补偿滤波器可以有效补偿倾角传感器的滞后和角速度传感器的漂移。

将PIC16F877单片机应用于PWM气动阀的调压控制。利用其AD模块 ,CCP模块及SPI模块实现对系统的脉宽调制和闭环控制。介绍系统的组成及其脉宽调制原理。

现代工业自动化领域中,气动技术发展已成为一门集各学科为一体的综合自动化控制技术,在智能装备、自动化生产线领域发挥着重要作用。为了加强对学生工程实践能力的培养,在现代气动技术课程教学中分别从教学内容、教学方法、考核方法三方面进行了思考和探索。

针对中风导致的人体上肢运动功能障碍,提出了一种气动上肢康复训练机器人系统,并研制了二自由度的机器人样机。以带位置检测传感器的摆动气缸作为机器人的关节驱动模块,用比例调压阀作为控制元件,采用PD+速度前馈的柔顺控制策略,对机器人的关节旋转角度实施精准控制。同时,设计了机器人的复合运动轨迹规划,以取水和擦玻璃动作为任务,带动手臂进行康复训练实验。通过样机的测试,验证了控制策略的有效性和康复轨迹规划的可行性。

六自由度机械臂在实际工业生产中拥有广泛的应用,其中一个重要方向为基于视觉的零件分拣。为实现分拣,首先要进行机器视觉标定,通常需要繁琐的标定步骤,并调整机器人坐标系。为降低标定难度,提高标定效率,基于OpenCV算法库,介绍了一种快速的标定方法。该标定方法只需简单的标定板,配合霍夫变换和线性回归拟合,可获得准确的标定结果。通过测量标定结果精度以及实际抓取验证,该方法能够满足零件分拣作业需要,在工业生产中具有一定应用价值。

现有的力觉反馈设备,大多将驱动力直接作用于操作人员,具有操纵安全性和柔顺性上的缺陷。针对这个问题,设计了一种用于主从控制的阻尼力可调关节模块机构。该关节模块机构基于制动器原理设计,为被动力反馈系统,安全性好。驱动器使用一对膜片式气缸,采用驱动力转换为摩擦力方式,间接达到转动阻尼力调节的目的。文中论述了阻尼力可调关节模块的设计方案、阻尼力调控原理,并对制作的样机进行实验和数据分析。经过实验证明,阻尼力可调关节模块机构响应速度快、运动可靠、控制精度高,达到了主从控制的使用要求。

为使机器人能模拟正常行走步态为患者提供下肢康复训练服务该文对下肢行走康复训练机器人的控制系统进行了设计。文中着重介绍了控制系统的整体构成和PWM控制模块的工作原理。实验结果表明该控制系统可以满足机器人腿部关节运动轨迹的控制要求。