为了提高工作效率并节约劳动力,设计了一种可执行装配任务的全方位装配机器人,此机器人能在实际工程中执行一些简单的装配任务。为提高机器人在执行装配作业任务时的装配精度,对其刚度误差进行分析。根据机器人的结构特点并结合旋量理论对并联机构各支链进行建模,推导出机器人的刚度模型。通过仿真分析得出了支链长度以及载荷对系统刚度的理论影响。结合实验测试对刚度矩阵进行修正,得出不同姿态下系统刚度引起的误差。详细分析误差的产生的原因,提出了减小误差的改进方案。

设计一种气动打磨装置,用于修磨发动机叶片的微小缺口及损伤。为进一步研究打磨头在气压作用下的转速特性,明确不同气压下打磨头转速随时间变化的基本规律,应用流体力学理论及动网格技术对打磨头被动旋转进行数值模拟;基于数值模拟结果,采用Sigmiod变形函数,应用数值积分和插值法,得出打磨头转速关于气压和时间的数学模型。结果显示:该仿真能够有效模拟流场的实际状态,得到的转速数据与试验结果吻合,所建数学模型计算出的打磨头转速与实验值误差在10%以内,验证了该数值模拟方法的有效性和可行性。

全方位移动机器人具有在平面运动中的全向性,能够在狭小的环境中灵活运动。文章在分析了全方位机器人沿不同运动方向行驶时速度及加速度各向异性的基础上,对全方位机器人在无障碍平面中“点到点”的运动过程进行了研究,提出了两种三轮全方位机器人的运动规划方法,一种是无自转平移运动规划方法,另一种是平移与自转规划方法。通过仿真实验,对比了两种方法的运动时间以及行驶距离,仿真结果显示加速方法最多可以将行驶时间减小10.3%。两种新型运动规划方法具有各自不同的特点,合理利用这些特点可以实现机器人的快速避让。