在机器人钻削加工系统中,机器人姿态的变化影响整个加工系统的整体刚度,从而间接地对机器人钻削精度产生影响。因此,提出了一种通过机器人的布局和姿态优化来提高机器人刚度的方法。机器人钻削加工系统的布局通常是基于设计者的经验,而没有定量的选择标准。通过引入刚度性能评价指标,作为量化选择的依据,对机器人的布局和姿态之间的刚度耦合关系进行解耦。选用瑞利商作为刚度性能评价指标,对各布局点的性能进行评价,得到了机器人安装位置与刚度性能的关系。在选定布局的基础上,以刚度椭球切平面上最短轴的长度为优化目标,利用遗传算法对整个加工系统进行姿态优化。理论和数值仿真表明了该方法的有效性,结果表明,该优化方法能显著提高机器人的刚度性能。

本文对曲轴连杆颈非圆磨削过程中圆度误差的在线跟踪测量策略展开研究推导了测量系统跟踪运动方程针对在频域分析时对3个传感器之间线性相关性的要求论述了满足均匀采样的约束条件。为了提高圆度误差的在线测量精度提出了运动状态下三点跟踪圆度误差分离方法并详细论述了如何选择3个传感器安装角度来有效避免谐波抑制现象的产生。最后使用最小二乘法对进行圆度误差分离后的数据进行计算并与圆度仪离线测量结果进行对比结果验证了曲轴连杆颈圆度误差在线跟踪测量策略的正确性。

在飞行器的设计开发过程中,机翼后掠角的改变可以使飞行器在各个飞行阶段均保持较优的性能。本文提出一种局部旋转式变后掠机翼,并设计了相应的驱动机构。将此变后掠方案结合两种不同翼型分别构建三维模型后,基于FLUENT及SA湍流模型,对两模型分别进行了外部绕流流场的数值模拟,分析机翼在不同攻角及飞行马赫数下的气动特性差异。分析结果表明,通过改变机翼的后掠角改变可以显著改变机翼升力系数、阻力系数及升阻比,提高飞行器对不同飞行环境的适应能力。

随着人机共融生产模式的推广,人与机器人需要协作完成工作任务,在人机协作的过程中需要估计机器人末端接触力.传统的机器人末端接触力估计主要是基于外部传感器来实现的,这不仅会使机器人本体成本增加,还会使机器人的控制系统变得更加复杂.针对这个问题,研究了无外部传感器的机器人末端接触力估计算法.首先设计数字低通滤波器对机器人动力学方程进行滤波,建立不显含加速度信号的机器人动力学模型,然后将机器人末端接触力看作时变参数,采用递推最小二乘法估计末端接触力,通过动态的改变遗忘因子使算法具有更好的响应特性,达到了较好的效果.最后通过MATLAB和ADAMS联合仿真验证了算法的有效性.