具有大球面及完整球面工作空间的球面并联机构是大角域工作空间应用领域研究的重要方向之一。针对当前球面并联机构存在工作空间不足的问题,基于双摇杆机构输入与输出差异化的特性,提出了一种新型2自由度全球面解耦并联机构构型思想,设计了一种RR&P5R型2自由度全球面工作空间解耦并联机构;通过运动学分析,建立了该机构的运动学方程,给出了机构的位置、速度和加速度的表达式;以支链最小输入量q2为优化目标,对机构进行了结构尺寸优化;对RR&P5R型和RR&PRR型球面解耦并联机构进行了性能对比。结果表明,RR&P5R型具有更好的工作性能。研究结果将为大角域球面工作空间需求领域提供重要的理论依据。

废塑料回收利用对于碳达峰和碳中和有积极的推进作用,振动分选技术是废塑料高精度分选关键技术。根据不同种类废塑料薄膜特性,分析振动分选机制,确定了合适的振动分选机构,提出分层振动分选技术,建立废塑料薄膜在振动分选机上的ADAMS仿真优化模型,优化振动床的运动参数和结构参数,使振动分选机构长度减少11%以上,宽度减少50%,节省了分选系统的制造成本。通过ANSYS模态分析验证了该分层振动分选样机的稳定性。对样机零部件进行了轻量化设计,减轻设计质量20%以上。构建了结构样机模型,为实际样机设计制造奠定了基础。

在视觉引导机器人完成抓取的过程中,最重要的步骤是手眼标定,手眼标定的精度将直接影响后续工作的精度。充分考虑相机畸变对手眼标定的影响,在Halcon环境下,设计一种高精度的固定视点手眼标定方法,该方法在确定了机器人基础坐标系与相机图像坐标系之间关系的同时也标定了相机的内外参数,并通过实验进行验证。结果表明:该标定方法具有较高的精度,可广泛应用于视觉机器人的定位抓取工作。

在高速铣削高温合金GH2132的过程中,刀具磨损严重、刀具寿命较短。在一定条件下,涂层刀具在稳定磨损阶段能够生成耐磨损或自润滑的氧化物薄膜层(自组织结构),此结构能够起到提高刀具切削性能、延缓磨损以及延长使用寿命的作用。基于此,进行高速铣削涂层刀具表面自组织结构研究,以提高刀具寿命。结果表明:高速铣削高温合金GH2132时,PVD-AlTiN硬质合金刀具表面自组织结构稳定存在的条件为F_(x)=90~105 N、F_(y)=115~168 N、F_(z)=410~510 N、σ_(s)=-735~-873 MPa。研究结果为涂层刀具加工高温合金提供了参考,并且有助于绿色智能制造。

现如今生产过程中的码垛场景多为专用的四自由度码垛机器人,通用性和灵活性较差。为提高码垛过程中机器人的通用性和灵活性,实现六自由度串联机器人的码垛,根据改进D-H法,在UR5机器人各关节末端建立固连坐标系,推导出UR5的正运动学变换矩阵及逆运动学各关节表达式。使用梯形速度控制,确定了码垛过程中直线轨迹部分的运动规律,得到了码垛过程中圆弧轨迹部分的坐标转换关系及机器人末端运动过程。在空间中规划出码垛时机器人末端轨迹,并进行仿真。绘制了各关节运动曲线,表明机器人在码垛过程中轨迹平滑,运行平稳,对六自由度串联机器人的码垛研究具有参考意义。

电子元器件体积较小,对它进行分拣较一般分拣工作困难且工作量巨大,应用机器人分拣可大大提高工作效率。采用七次多项式曲线插值的方法进行轨迹规划,使运动关节的角速度、角加速度和角急动度曲线光滑连续;提出一种改进的量子遗传算法,引入正态分布概率密度函数以改进量子门旋转角步长策略,对关节运动轨迹进行最短时间优化,使机器人能够在满足非线性约束条件的基础上具有最优关节轨迹曲线。仿真结果表明:该轨迹算法能够快速有效地缩短机械臂关节运动时间。

针对工程中卡箍连接器存在的泄漏问题,建立计算模型,推导油缸拉力计算公式;通过对底座与毂之间O形密封圈进行非线性有限元分析,研究其密封性能,获得最大接触应力与底座反作用力,并改进卡箍连接器油缸拉力计算公式;通过卡箍连接器有限元静态分析,研究危险部位应力以及整个卡箍的应力分布规律,并就危险区域进行改进,为卡箍连接器的合理设计提供了理论依据和改进建议。

以医学中常用到的PEEK材料作为研究对象，通过3D打印试验，对打印过程中的因素参数进行优化试验研究。利用正交试验法，以打印尺寸误差为试验指标，选取层厚、打印速度和喷嘴温度三个主要因素展开优化试验。铣削试验是利用电主轴对打印模型进行表面加工，选取合适的铣削参数展开试验。试验结果表明：层厚为0.3mm，打印速度为15mm/s，喷嘴温度为360℃时，可以获得最佳的打印质量；在此基础上进行铣削可以提高表面精度，并进一步通过试验验证。

文章针对微型薄壁的高精密微细铣削加工,展开加工机理与工艺的研究。通过构建微细铣削的有限元模型与微细铣削50μm厚度薄壁件的试验,揭示大切深与小切深时每齿进给量和轴向切深对薄壁特征尺寸误差的影响关系。结果表明,随着每齿进给量的增加,铣削力与尺寸误差都呈上升趋势。随着轴向切深的增加,铣削力增大,但薄壁特征的尺寸误差反而减小。表明了宏观薄壁特征切削中所提出的小切深多次走刀这种工艺路线在微小型薄壁特征的微细铣削中并不适合,主要原因是微型薄壁特征的几何尺度与微细铣削装备的精度更加接近,多次往复走刀引起的定位误差使薄壁尺寸误差变大。因此,大切深小进给可以在保证效率的前提下减小薄壁尺寸误差,更加适合微细铣削微小型薄壁特征。

提出了一种新型生活垃圾举卸机构，介绍了该机构的工作原理．建立了机构优化设计数学模型，以MATLAB及其提供的优化工具箱代替传统编程方法对结构进行了优化设计．这种新机构有效降低了中转站的成本，提高了设备的稳定性．