针对曲面工件表面缺陷检测的难题,构建了基于机械手的自动涡流检测系统,并针对机械手跟踪工件曲面过程中出现的轨迹优化中的误差与波动问题,采用五次B样条函数方法对机械手轨迹进行优化。通过编写的正向、逆向运动学程序,将被检测曲面工件的位姿坐标转化为检测机械手臂各个关节的转动角度,并运用五次B样条曲线方法进行检测轨迹规划。五次样条B样条函数相对于传统的三次样条函数的误差消除效果有很大提升,具有较高的灵活性、广泛的适用性,实验结果表明该函数对轨迹规划有良好的优化效果。

介绍了基于生产流程的炼钢-连铸-热轧仿真系统,该系统利用系统建模、仿真技术,采用分布式结构,模拟钢铁生产过程.仿真工位涉及转炉、电炉、LF炉、RH炉、VOD炉、AOD炉、LATS炉、连铸和轧钢.系统根据作业生产计划组织生产、监视生产过程,并对结果进行分析.该系统建立了钢铁生产流程的框架,为生产过程的研究提供了研究工具,为相关应用系统的开发提供了调试验证的环境.

采用自主研发的气动柔性关节,仿人手外形研制了一种新型柔性灵巧手。该机械手为人手的1.5倍,每根柔性手指由两个气动柔性关节组成,通过调节关节内气压控制手指形变实现机械手抓取物体。利用三维运动捕捉系统和机械手气动实验平台进行了不同气压下柔性手指的运动学实验,分析了机械手工作空间,并进行了机械手抓取实验。实验结果表明:该机械手具有较好的柔性和物形适应性可实现多种抓取模式和完成不同类型物体抓取;五指握取时可抓持最大物体直径为220 mm,最小物体直径为50 mm,质量为1 kg的物品。

提出了一种精密六维力传感器的标定方法.搭建了实验平台,采用移动滑台搭载测力计对传感器施加外力的方式,得到传感器在不同外力情况下各方向力和力矩输出的电压差值,利用数值分析方法对电压差值和外力、力矩大小之间的关系进行分析,获得了电压差值与外力、力矩大小的关系方程,并应用六维力传感器对气动柔性手指进行了夹持力实验研究.实验结果表明,柔性手指指尖夹持力、所受力矩随气压增加而增大,且指根处受力、力矩均小于指尖夹持力及夹持力所产生力矩,为后续柔性机械手的研究提供了科学依据.