轨道交通车辆车体人工打磨方式存在诸多弊端,通过研究机器人打磨等核心技术,设计并开发了一种集成恒力控制装置的机器人末端打磨执行器。从打磨执行器功能需求出发设计了基本结构;具体阐述了打磨执行器接触力恒力控制组件的工作原理以及吸尘组件的设计过程;对打磨执行器框架进行静动态特性分析,验证了结构的合理性;最后通过打磨执行器可行性验证实验对该打磨执行器恒力控制和吸尘效果进行了评估,实验结果表明接触力恒力控制组件可以保证打磨过程中打磨执行器与工件接触面的法向力基本恒定,补偿作用明显。打磨执行器吸尘效果良好,保证了车间清洁,能够满足轨道交通车辆车体表面打磨制造要求。

针对机器人竖直加工范围较小以及机器人第七轴的弯扭复合变形问题,将响应面法与结构拓扑相结合,提出一种抬高式重载机器人第七轴全局优化设计方案。该方案根据轨道交通车体表面打磨产线的设计需求进行第七轴结构设计,由机器人加工极限位姿建立七轴系统几何模型,并根据单元理论选定单元,建立基于虚位移的线性有限元方程,进行静力分析求解。根据分析结果,将第七轴系统划分为基座与加高座结构件两个模块,分别将其关键尺寸参数化,并通过Box-Behnken方法设计试验采样,建立基于多元二次线性回归方程的二阶响应面模型,结合输出的灵敏度分析结果建立强响应因素3D响应云图,采用遗传算法分别对各模块响应面求最优Pareto解,根据易加工原则,确定关键尺寸,完成尺寸优化。最后对加高座结构件模型进行拓扑优化分析,去除设计域冗余材料,结合实际加工情

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针对具体对象的控制器设计中,构建贴近物理场景的数学模型是完成控制器设计的关键。无人机非对称挂载和投弹过程不仅要考虑质量变化引起的系统参数摄动,还需要考虑非对称挂载飞行时无人机受到的非对称气动干扰力和气动干扰力矩的影响。同时,在武器发射过程中,还受到武器尾喷气流的影响。本文对无人机机载武器投放策略进行了研究,完成了无人机亚音速飞行典型层流流态分析,并对无人机亚音速飞行非对称挂载进行计算流体力学分析和仿真。