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六自由度工业机器人运动可靠性分析

六自由度工业机器人运动可靠性分析

摘要：为评估六自由度工业机器人末端执行器在任务空间中作业的可靠性与精确性，提出了一种基于包络法的机器人运动可靠性分析策略。首先，通过运动学获得机器人系统的误差函数及可靠性模型。其次，采用包络法求解可靠性模型获得末端执行器的失效概率，并通过泰勒公式对误差函数进行线性化处理，同时，在计算过程中排除协方差矩阵中的冗余点，使其符合正定条件，提高包络线的准确性。最后，对所提方法进行了仿真分析，结果表明，包络法相对于蒙特卡洛法的误差为0.5%~19.8%，验证了该方法的有效性。
机械 2025年01月20日
多自由度机械臂直写3D打印过程的可变角度参数影响研究

多自由度机械臂直写3D打印过程的可变角度参数影响研究

摘要: 为解决传统三轴打印在曲面领域制备能力不足的瓶颈，克服阶梯效应等缺陷，本文设计研发了一种基于多自由度机械臂的直写式3D 打印平台，并采用硅橡胶材料开展打印实验，系统研究了喷头打印角度对线条几何形状和多层线条成型效果的影响，最终制备出高保形性的结构样品。研究表明: 改变喷头引导角进行打印时，随着喷头引导角度的增大，硅泡沫线条宽度的一致性更高，且引导角大于0°时所打印的线条横截面形状规则，多层结构的成型效果良好，并可改善大跨距下的线条塌陷问题。本文实验结果揭示了打印高保形性硅泡沫的多角度工艺规律，与传统的竖直方向或法线方向相比，喷头引导角大于0°时打印的硅泡沫结构保形性更高，可为曲面传感器、共形天线等对保形性要求较高的应用场合提供借鉴指导。
机械 2024年11月27日
电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

摘要: 金属增材制造是制造强国战略下推动我国高端装备制造业转型升级的重点发展方向。电弧增材制造以其高沉积效率、低成本、可进行复杂结构直接成形等优势受到了广泛的关注。但增材过程中涉及的物理过程复杂，成形质量与精度面临很大挑战。针对电弧增材制造技术短流程、长周期的制造特征，讨论如何从热源上降低成形偏差、从过程上降低制造误差、从结果上改善成形精度，介绍了一系列创新的热源调制、过程控制与结果优化的方法策略，总结了现有技术存在的问题与面临的挑战，为如何进一步提升电弧增材过程的成形控制效果提出了几点思考。
机械 2024年10月08日
蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

摘要：蜂窝夹层结构是由具有特定几何形状的蜂窝芯与上下蒙皮粘接制备而成，蜂窝芯的表面形状精度也决定了整个夹层结构的强度和性能。蜂窝芯加工表面形状精度的测量和评价是保证加工精度的重要基础，但目前仍缺少理想的测量和评价手段。蜂窝芯是一种非连续薄壁结构，其表面形状精度的测量采用接触式方法时，难以在薄壁上定位；非接触式测量时，其壁厚的尺度导致常规测量方法难以满足精度要求。针对蜂窝芯表面形状精度评价技术的研究需求，对现有的接触式和非接触式蜂窝芯表面形状测量技术的研究现状进行综述，详细介绍各个方法的测量原理、关键技术及目前的进展。预测未来蜂窝芯表面形状测量技术的发展趋势。
机械 2025年01月22日
机器人热控技术研究现状综述

机器人热控技术研究现状综述

摘要：现今，采用机器人代替人类完成各种危险的任务已经成为一种趋势。然而，机器人在高温环境下的应用受到热控技术发展的严重制约。本文首先介绍了机器人内部热敏感器件及相应的温控研究工作，进而对近年来机器人热控技术的发展现状进行了综述与分析，最后对高温环境下机器人热防护的关键问题和技术应用分别进行了探讨与展望。
机械 2024年11月28日
基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

摘要：机器视觉是一种用机器替代人眼进行测量和检测的技术，这种技术应用于缺陷检测具有效率高、速度快、成本低等优点，许多学者将其应用在不同领域（农业、航空航天等），并取得了较好的成果，目前轴承领域也逐渐采用该检测方法。因此，需对应用于不同轴承缺陷及机器学习、深度学习下的轴承缺陷检测算法进行综述，并对其缺陷检测算法的性能进行分析归纳及对比。首先，探讨分析了轴承缺陷形成的磨损机理，并详细介绍了轴承常见磨损形式（腐蚀磨损、疲劳磨损、黏着磨损、滚道磨损等）；然后，分别介绍了基于机器学习和深度学习的检测算法的区别及特点；其次，列举了机器学习的算法及深度学习的算法用于轴承缺陷检测的研究应用与分析，主要包括机器学习的人工神经网络、主成分分析、支持向量机等，及深度学习的单阶段和双阶段目标检测算法的应用；最后，为了促进深度学习算法用于轴承缺陷的诊断，针对具体问题提出了轴承缺陷检测的挑战和未来研究方向并给出了详细的建议，对机器视觉在轴承缺陷检测中的研究现状提出了总结与展望。
机械 2025年01月23日
论我国重大技术装备轴承的自主安全可控

论我国重大技术装备轴承的自主安全可控

摘要:重大技术装备轴承的自主安全可控是国家重视，社会关注的“国之大者”，是我国轴承行业的第一要务，我国轴承行业也为此付出了艰辛的努力。“十三五”完成了一批重大技术装备轴承的开发，“十四五”期间，重大技术装备轴承的研发→工程化→产业化任重而道远。阐述了重大技术装备轴承7 种标志性产品的关键技术，市场需求，开发的重点、难点，以期推动这些高端轴承的开发，从而加快实现我国重大技术装备轴承自主安全可控的进程。
机械 2024年07月18日
基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

摘要：磨抛加工是提升零件表面质量和精度的重要方法之一。基于工业机器人系统的复杂曲面磨抛技术正逐渐成熟，凭借灵活、占地小、精度高、成本低等优势正逐渐取代人工磨抛和数控机床磨抛成为主流。通过分析基于工业机器人的磨抛加工原理，引出影响机器人磨抛加工精度效果的关键问题：磨抛加工轨迹的规划精度和力控制精度，前者关注加工效率和精度之间的平衡，后者则更侧重于加工的精度和一致性；从这两个方面出发，总结机器人磨抛系统加工轨迹规划方法和柔顺力控制策略的研究目的、特点和成果进展。机器人磨抛系统加工轨迹规划以应用与改进传统数控机床磨抛中常用的加工路径规划方法为主，出现了少量根据机器人特性提出的加工路径规划方法；磨抛柔顺力控制技术出现了被动柔顺、主动(阻抗控制、力/位混合控制)及智能控制等策略，对比分析了各方法原理、研究应用情况和优劣；并提出了未来可能的发展方向。为该领域的研究者提供指引。
机械 2024年11月29日
智能主轴技术发展综述

智能主轴技术发展综述

摘要: 主轴作为数控机床的核心部件，其智能化是未来的重点发展方向。对智能主轴的概念和发展现状进行了概括，并对目前智能主轴的相关研究进展进行了较全面的综述，描述了智能主轴的特点和未来发展方向，详细阐述了智能主轴的状态监测、多源信息融合以及状态决策和主动调控这3 大功能，论述了智能主轴的发展局限性和面临的挑战，认为自顶向下设计、智能传感器和执行器、实时数据处理和决策、以预测为中心的控制和维护等潜在技术将进一步推动智能主轴的发展。
机械 2024年07月18日
机器人在管道提升式深海采矿系统中智能化的挑战与发展趋势

机器人在管道提升式深海采矿系统中智能化的挑战与发展趋势

摘要：近年来对深海矿物资源的开采需求逐步增大，为了解决传统的管道提升式采矿系统的缺陷，提出将智能化机器人引入来实现高效、精准的矿物采集和结构物的健康监测。但由于深海环境复杂，与陆地上机器人相比，水下机器人的设计需要考虑海洋带来的阻力、噪声等多方面的影响。从水动力学、水下定位和水下视觉3个方面介绍了管道提升式深海采矿系统中采矿机器人的发展与技术难点，概述了机器人管道检测技术。探讨了深海资源开采水下机器人的技术发展方向。
机械 2025年01月24日