研发设计了一套能满足教学、实验用的虚拟仿真实验系统。用户可以在该虚拟仿真系统交互式完成针刺机机械结构拆装及针刺工艺实验,可以作为《机械设计》《互换性与测量技术基础》《机械制造技术》等课程直观展示的教学案例,也可做为教师、研究生及本科生的科研平台,在人机交互下有效开展针刺机工艺参数设定、非织造材料产品实现工艺研究等。

绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节,能够在狭小空间中灵巧操作,其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度,指导蛇形空间机械臂的精度设计,以单个2-DOF关节为对象,提出一种正则化的运动学标定方法。首先,对具有多重映射关系的2-DOF关节的运动学进行分析,通过矩阵全微分理论建立包含所有几何误差参数的误差模型。然后,对2-DOF关节各部件的所有误差源进行灵敏度分析,依据3σ原则和理想的位置精度设计指标指导各部件的公差设计。最后,考虑所有的制造和装配误差,采用正则化方法对2-DOF关节进行误差辨识,用于补偿控制器中的名义运动学模型。结果表明,经过修正后的运动学模型的位置精度提高了50%,验证了运动学标定的有效性。