废塑料回收利用对于碳达峰和碳中和有积极的推进作用,振动分选技术是废塑料高精度分选关键技术。根据不同种类废塑料薄膜特性,分析振动分选机制,确定了合适的振动分选机构,提出分层振动分选技术,建立废塑料薄膜在振动分选机上的ADAMS仿真优化模型,优化振动床的运动参数和结构参数,使振动分选机构长度减少11%以上,宽度减少50%,节省了分选系统的制造成本。通过ANSYS模态分析验证了该分层振动分选样机的稳定性。对样机零部件进行了轻量化设计,减轻设计质量20%以上。构建了结构样机模型,为实际样机设计制造奠定了基础。

为改变在外立面外突内收的高层建筑施工中,传统悬挑卸料平台安装工作量大、耗时长的状况,发明了一种可变向斜爬的液压自爬式卸料平台。结合工程实际,对可变向斜爬的液压自爬式卸料平台的构造、安全性验算、吊装拆除等进行了介绍。该平台具有一次安装后自主爬升,可适应建筑外立面倾斜方向变化,所需操作人员少,无需塔吊辅助爬升,爬升效率高等优点,可在同类建筑中推广应用。

在视觉引导机器人完成抓取的过程中,最重要的步骤是手眼标定,手眼标定的精度将直接影响后续工作的精度。充分考虑相机畸变对手眼标定的影响,在Halcon环境下,设计一种高精度的固定视点手眼标定方法,该方法在确定了机器人基础坐标系与相机图像坐标系之间关系的同时也标定了相机的内外参数,并通过实验进行验证。结果表明:该标定方法具有较高的精度,可广泛应用于视觉机器人的定位抓取工作。

现如今生产过程中的码垛场景多为专用的四自由度码垛机器人,通用性和灵活性较差。为提高码垛过程中机器人的通用性和灵活性,实现六自由度串联机器人的码垛,根据改进D-H法,在UR5机器人各关节末端建立固连坐标系,推导出UR5的正运动学变换矩阵及逆运动学各关节表达式。使用梯形速度控制,确定了码垛过程中直线轨迹部分的运动规律,得到了码垛过程中圆弧轨迹部分的坐标转换关系及机器人末端运动过程。在空间中规划出码垛时机器人末端轨迹,并进行仿真。绘制了各关节运动曲线,表明机器人在码垛过程中轨迹平滑,运行平稳,对六自由度串联机器人的码垛研究具有参考意义。

针对数控加工过程日益复杂,数控系统热误差建模及误差补偿控制越发困难的问题,分析了传统建模方式面临的挑战,阐明了以"数据+算法+算力"的数据驱动建模架构在数控系统智能化与精度提升方面面临的机遇和挑战。以数据驱动技术为线索,对数控设备热误差建模和误差补偿控制2个方面的研究现状进行综述。并对数据驱动算法在数控系统中的应用前景进行了乐观预测。

电子元器件体积较小,对它进行分拣较一般分拣工作困难且工作量巨大,应用机器人分拣可大大提高工作效率。采用七次多项式曲线插值的方法进行轨迹规划,使运动关节的角速度、角加速度和角急动度曲线光滑连续;提出一种改进的量子遗传算法,引入正态分布概率密度函数以改进量子门旋转角步长策略,对关节运动轨迹进行最短时间优化,使机器人能够在满足非线性约束条件的基础上具有最优关节轨迹曲线。仿真结果表明:该轨迹算法能够快速有效地缩短机械臂关节运动时间。

针对移动机器人的轨迹规划和轨迹跟踪控制问题,提出一种加速度和速度约束情况下,通过贝塞尔曲线拟合参考轨迹,再利用跟踪微分器规划平滑速度的轨迹规划新方法;基于Backstepping方法,建立机器人位姿误差方程并进行控制器的设计,同时分析了控制参数对轨迹跟踪性能的影响;将轨迹规划方法和控制算法结合,并在仿真平台和移动机器人实物平台上进行实验验证。实验结果验证了轨迹规划算法和控制器的可靠性及有效性,相比于未进行速度规划、速度不连续和滑模控制等方法,提出的方法控制平稳且有效减少了位姿误差。

齿面凹坑是常见的齿轮缺陷之一,在轮船、矿业机械、风电齿轮等大型重载齿轮传动机构中,齿轮更换拆卸极为不便,为避免齿轮发生严重失效造成的重大损失,需要准确判断齿轮的磨损特征和预测故障出现的时间和位置,探究齿面坑状缺陷对齿轮磨损进程的影响尤为必要。以齿面单坑缺陷齿轮的啮合历程为研究对象,采用控制变量的方法进行齿轮磨损特征对比。通过搭建的力系闭式齿轮试验台进行重载试验,利用铁谱分析技术和油样分析技术对磨损粒子作定量、定性分析,结合有限元分析和和齿面磨痕扫描电镜图片探究单坑缺陷下斜齿轮磨损演变与齿轮啮合状态的映射机制。研究结果表明:凹坑打在承载区,斜齿轮沿接触线方向的应力分布不均匀,凹坑周边区域存在应力集中现象;坑状缺陷改变了齿轮的啮合状态,缺陷轮齿齿根应力值明显大于正常轮齿,使得坑状...