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翻转课堂教学模式在“机械结构设计与装配”课程教学中的探索及应用 被引量：7
1
作者 李磊 吴利平 +5 位作者 邹修敏 郝红梅 陈丽 陈晓燕 曾敏 邹贵群 《南方农机》 2020年第13期149-150,178,共3页
“机械结构设计与装配”是高职院校机械类专业的一门基础课,包括理论力学、材料力学、机械原理及机械零件等知识体系,内容广且存在一定难度.高职院校学生基础较薄弱,上课易走神,参与度低,课堂效果差.为提高“机械结构设计与装配”课程... “机械结构设计与装配”是高职院校机械类专业的一门基础课,包括理论力学、材料力学、机械原理及机械零件等知识体系,内容广且存在一定难度.高职院校学生基础较薄弱,上课易走神,参与度低,课堂效果差.为提高“机械结构设计与装配”课程的教学效果,本文引入翻转课堂教学模式,以四川化工职业技术学院汽修专业为例,针对该专业2018级甲、乙、丙3个平行班应用差异化教学模式,甲班采用传统讲授法,乙、丙班采用翻转课堂(丙班分组学习,乙班未分组).结果 表明,对于“机械结构设计与装配”课程,以学习小组形式进行翻转课堂可明显提升平均分、及格率和优等生比例,提高教学效果. 展开更多
关键词 翻转课堂 高职院校 “机械结构设计与装配”
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轻型爬行制孔机器人足部机械结构设计
2
作者 曹玉文 刘荣 +1 位作者 张玉枫 徐明 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期355-361,366,共8页
飞机制造业是国家战略性产业,对国家的军事安全有重大影响,对经济和科技发展有重大推动作用。针对飞机机身、机翼等大部件结构装配制孔需求,设计了一种在变曲率曲面上能够有效纠偏、调姿的爬行机器人。针对飞机爬行机器人机构在做调姿... 飞机制造业是国家战略性产业,对国家的军事安全有重大影响,对经济和科技发展有重大推动作用。针对飞机机身、机翼等大部件结构装配制孔需求,设计了一种在变曲率曲面上能够有效纠偏、调姿的爬行机器人。针对飞机爬行机器人机构在做调姿运动时出现的卡死问题,设计了足部机械结构,先通过构建转角与飞机曲面曲率的关系确定球铰的转动范围。然后设计了基于导轨钳制器和基于气浮块的两种变自由度吸附的足部变自由度机械结构。分析比较了两者的优缺点,设计了相应的气动控制系统。进行模拟仿真,发现隐藏的设计问题缺陷,缩短研发周期。制造加工装配样机并进行爬行与吸附实验,验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 爬行机器人 机械结构设计 自适应吸附
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新型材料在机械结构设计中的应用 被引量：2
3
作者 田旭 《南方农机》 2025年第6期142-144,共3页
【目的】传统材料在机械结构设计中面临轻量化、强度不够及耐腐蚀性不足等性能瓶颈,难以满足现代工程对高效可靠的机械系统的需求,亟需探索更灵活、更可持续的解决方案。【方法】采用案例研究法、资料分析法对新型材料在工程领域的研究... 【目的】传统材料在机械结构设计中面临轻量化、强度不够及耐腐蚀性不足等性能瓶颈,难以满足现代工程对高效可靠的机械系统的需求,亟需探索更灵活、更可持续的解决方案。【方法】采用案例研究法、资料分析法对新型材料在工程领域的研究和应用进行了分析,研究碳纤维复合材料、高性能钢材及高强度铝合金等新型材料的特性,构建了多场景应用模型并优化了工艺制造流程。【结果】新型材料的应用,能使航空部件减重约30%、汽车碰撞安全性提升约25%、机械结构寿命延长约40%,但存在测试标准缺失与制造成本高昂等挑战。【结论】未来,随着科学技术的进一步发展和工程技术的提升,新型材料需建立全生命周期技术评估体系,通过跨学科协作突破产业化壁垒,为下一代机械系统创新提供核心驱动力。 展开更多
关键词 新型材料 机械结构设计 应用
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新疆南疆地区低层村镇建筑SW装配式结构设计与实例
4
作者 韩志强 王荣 +1 位作者 关亚楠 刘潇睿 《塔里木大学学报》 2025年第5期73-79,共7页
装配式建筑在新疆南疆地区具有广阔的应用前景,轻型钢丝网架混凝土复合墙板(SW)是一种新型承重、抗震、保温、隔热、隔声的一体化墙板,利于实现建筑工业化与装配式施工,在南疆地区低层村镇建筑应用中具有明显优势。结合相关规范要求,以... 装配式建筑在新疆南疆地区具有广阔的应用前景,轻型钢丝网架混凝土复合墙板(SW)是一种新型承重、抗震、保温、隔热、隔声的一体化墙板,利于实现建筑工业化与装配式施工,在南疆地区低层村镇建筑应用中具有明显优势。结合相关规范要求,以新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市某二层村镇建筑项目为例,利用建筑结构设计软件PKPM进行结构模拟仿真分析,采用“合厚度”混凝土墙模型,探讨这种轻型钢丝网架混凝土复合墙板结构体系基于PKPM平台设计的可行性。结构分析与模拟仿真结果表明:该二层复合墙板建筑体系竖向承载力满足要求,结构在地震下的振动效应及振型数据可为结构设计提供参考依据,结构整体数据指标也符合抗震规范要求。基于PKPM软件平台的结构设计方法可行,可为钢丝网架混凝土复合墙板结构在南疆地区低层村镇建筑的设计实践提供指导和参考。 展开更多
关键词 村镇建筑 复合墙板 装配式建筑 结构设计 PKPM 新疆南疆
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多关节仿生机械手结构设计与仿真分析
5
作者 于昌润 赵虎 朱银龙 《林业机械与木工设备》 2025年第1期64-69,75,共7页
介绍了一种仿人手指驱动器组成的三指软体机械手爪。根据手指的结构,设计的仿人手指驱动器由3个弯曲关节及4个软体指节组成,通过关节腔室变形弯曲协助手爪进行抓握,指节处用实体硅胶,每个关节通过单独的腔道分开控制,驱动方式为气压驱动... 介绍了一种仿人手指驱动器组成的三指软体机械手爪。根据手指的结构,设计的仿人手指驱动器由3个弯曲关节及4个软体指节组成,通过关节腔室变形弯曲协助手爪进行抓握,指节处用实体硅胶,每个关节通过单独的腔道分开控制,驱动方式为气压驱动,安全稳定。使用Solidworks设计仿人手指驱动器,将其导入ABAQUS对仿人手指驱动器进行有限元仿真,分析确定驱动器的关节处的结构参数。将仿真结果与传统连续式软体驱动器的仿真结果进行对比,仿人手指驱动器更具优势。 展开更多
关键词 仿生机械手 驱动器 软体机械手爪 结构设计 有限元仿真分析
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新型农业机械的结构设计与加工制造技术研究 被引量：1
6
作者 丁传信 《农机使用与维修》 2025年第4期76-79,共4页
随着农业现代化进程的推进,农业机械在提高生产效率、减少劳动力、推动智能化农业发展方面发挥着重要作用。该文通过探讨新型农业机械的结构设计与加工制造技术,阐述农业机械的结构设计原理,讨论新型农业机械设计目标、结构优化以及计... 随着农业现代化进程的推进,农业机械在提高生产效率、减少劳动力、推动智能化农业发展方面发挥着重要作用。该文通过探讨新型农业机械的结构设计与加工制造技术,阐述农业机械的结构设计原理,讨论新型农业机械设计目标、结构优化以及计算机辅助设计(CAD)和有限元分析(FEA)等现代设计工具的应用,同时还分析了新型农业机械的加工制造技术中材料选择、制造工艺的改进以及智能化、自动化生产流程的应用,最后展望智能化技术、绿色制造等在农业机械领域中起到更为关键的作用。研究内容旨在为新型农业机械的设计、制造和应用提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 新型农业机械 结构设计 加工制造技术 智能化 绿色环保
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横移式电镀取料机械手的结构设计研究
7
作者 金久暄 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期I0004-I0005,共2页
在铸件行业、注塑行业等工业企业中,需要来回搬运工件,尤其是日用品、机电等。但是,大部分都是使用手工取料,此方法增加了工伤事故的发生几率。在自动控制技术不断发展下,机械手逐渐成为工业生产的重点。在电镀生产中使用机械手,能够方... 在铸件行业、注塑行业等工业企业中,需要来回搬运工件,尤其是日用品、机电等。但是,大部分都是使用手工取料,此方法增加了工伤事故的发生几率。在自动控制技术不断发展下,机械手逐渐成为工业生产的重点。在电镀生产中使用机械手,能够方便电镀件的挪位和夹持。为了提高生产质量与效率,分析了电镀取料机械手的结构,并且设计控制系统,希望能够创造更大的经济效益与社会效益。 展开更多
关键词 结构设计 电镀生产 控制系统 机械手
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机械结构设计中的创新与优化分析
8
作者 王明廷 孔丹 《河北农机》 2025年第1期22-24,共3页
随着科技的日新月异与工业领域的蓬勃发展,机械结构设计作为工业产品的灵魂与骨架,其战略地位愈发凸显。在追求高效、智能、绿色的工业4.0时代背景下,机械结构设计的创新不再仅仅是技术层面的革新,更是引领行业变革、促进产业升级的核... 随着科技的日新月异与工业领域的蓬勃发展,机械结构设计作为工业产品的灵魂与骨架,其战略地位愈发凸显。在追求高效、智能、绿色的工业4.0时代背景下,机械结构设计的创新不再仅仅是技术层面的革新,更是引领行业变革、促进产业升级的核心驱动力。它不仅直接关系到产品性能的飞跃式提升与制造成本的显著降低,更是衡量一个国家工业竞争力的重要标志。本研究将从多维度、深层次探索机械结构设计的创新路径,聚焦新材料应用这一前沿领域,讨论如何通过引入高强度、轻质化、耐腐蚀等特性的新型材料,实现机械结构轻量化与性能优化的双重目标。同时,设计智能化的浪潮正席卷而来,利用AI算法、大数据分析等先进技术,优化结构设计流程,提升设计精度与效率,使机械产品更加贴合用户需求,展现智能化时代的独特魅力。 展开更多
关键词 机械结构设计 创新与优化 分析
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桑园机械采摘装置结构设计与作业性能研究
9
作者 黄凯华 《河北农机》 2025年第14期9-11,共3页
为了解决桑园采摘劳动强度大效率低成本高的问题,本研究设计出一种适用于丘陵山区的桑园机械采摘装置。该装置由振动采摘机构、桑叶收集输送系统和传动动力系统构成,并采用模块化设计理念使其具备良好的地形适应性。通过对振动频率、振... 为了解决桑园采摘劳动强度大效率低成本高的问题,本研究设计出一种适用于丘陵山区的桑园机械采摘装置。该装置由振动采摘机构、桑叶收集输送系统和传动动力系统构成,并采用模块化设计理念使其具备良好的地形适应性。通过对振动频率、振幅以及采摘头结构参数进行优化,显著提升了桑叶采摘效率和桑叶质量。田间试验结果表明,该装置平均采摘效率能达到120kg/h,是人工采摘效率的5倍;损伤率低于10%,能够适应不同的桑树种植模式。该装置采用高能效比永磁无刷直流电机作为动力源,额定功率为2.5kW,工作电压为48V,最高转速为3000r/min,设备整体能耗低且作业灵活,通过FMEA可靠性分析方法能够识别并解决潜在故障风险点,进而确保设备在复杂环境下能够稳定运行。 展开更多
关键词 桑园管理 机械采摘 振动采摘 结构设计 作业性能
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一种农业工程的绳驱动机械臂结构设计
10
作者 肖石华 王鸿 +2 位作者 刘朝晖 张友为 曹泽阳 《南方农机》 2025年第15期36-39,47,共5页
【目的】解决现有绳驱动机械臂精度不足、负载能力有限的问题。【方法】设计了一款包含回转底座、大臂、小臂及手爪的四自由度绳驱动机械臂。通过n型闭环绳索传动方案实现关节运动控制,结合滑轮组布局优化与张力预紧设计提升系统稳定性... 【目的】解决现有绳驱动机械臂精度不足、负载能力有限的问题。【方法】设计了一款包含回转底座、大臂、小臂及手爪的四自由度绳驱动机械臂。通过n型闭环绳索传动方案实现关节运动控制,结合滑轮组布局优化与张力预紧设计提升系统稳定性,并利用有限元分析对关键零部件进行强度校核及优化。【结果】优化后小臂质量减轻18.03%,最大应力236.8 MPa(安全系数>2.6),最大位移0.874 4 mm,满足设计强度、刚度要求,并显著降低了转动惯量。【结论】该绳驱动机械臂结构设计合理,优化效果显著,在±100 N负载下能够满足轻型作业场景的性能需求,并可为高性能绳驱动机械臂在农业工程领域的应用提供有益参考。 展开更多
关键词 绳驱动机械臂 结构设计 滑轮组传动 有限元分析
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基于工程设计原理的农业机械结构设计优化研究
11
作者 李娟 《农机使用与维修》 2025年第5期74-77,共4页
该文基于工程设计原理,通过分析农业机械在实际应用中面临的设计挑战与需求,提出了提高机械性能、降低能耗与生产成本的目标。通过结合工程设计原理与现代优化技术,提出优化过程中设计变量的选择、约束条件的设定及目标函数的构建,实现... 该文基于工程设计原理,通过分析农业机械在实际应用中面临的设计挑战与需求,提出了提高机械性能、降低能耗与生产成本的目标。通过结合工程设计原理与现代优化技术,提出优化过程中设计变量的选择、约束条件的设定及目标函数的构建,实现机械结构的性能提升与资源利用最大化。总结农业机械结构优化设计的研究现状,展望了智能化与数字化技术对未来农业机械设计优化的影响和发展趋势。研究结果,为农业机械设计提供一种新的优化路径。 展开更多
关键词 农业机械 结构设计优化 工程设计原理 有限元分析 拓扑优化
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武汉光谷空轨高架车站结构设计研究
12
作者 陈志军 沈婷 +2 位作者 欧阳冬 毛良根 张峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第10期9-16,30,共9页
[目的]武汉光谷生态大走廊旅游专线一期工程(简称“光谷空轨”)为我国首条正式投入商业运营的悬挂式单轨交通线,全线高架车站采用一站一景设计理念,故对其开展设计研究十分有必要。[方法]车站主体均为“桥-建分离”的装配式钢框架结构,... [目的]武汉光谷生态大走廊旅游专线一期工程(简称“光谷空轨”)为我国首条正式投入商业运营的悬挂式单轨交通线,全线高架车站采用一站一景设计理念,故对其开展设计研究十分有必要。[方法]车站主体均为“桥-建分离”的装配式钢框架结构,主要对车站、桥梁、车辆相互关系进行分析,对装配式钢结构车站主体进行结构设计和抗震专项分析,以确定合理的结构形式;对施工建造中的疑难问题提出处理措施和防范建议;对车站主体采用装配式钢框架体系进行综合效益分析。[结果及结论]研究结果表明,车站结构设计方案合理,各项计算指标和分析结果均满足规范要求;创新设计的导向轨装置安装误差小,使用效果广受好评;采用装配式钢结构可缩短工期约25%;对疑难问题提出的处理措施和各项建议针对性较强。上述设计方案可用于绿色装配式钢结构建筑在轨道交通工程中的推广应用,并为今后悬挂式单轨交通设计提供有效经验。 展开更多
关键词 光谷空轨 悬挂式单轨 装配式钢结构 高架车站 抗震专项 结构设计
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聚簇孔深穿透微钻头结构设计与试验研究
13
作者 高凯 易先中 +4 位作者 秦赛博 高彦哲 徐永和 范晓梅 高成元 《石油机械》 北大核心 2025年第9期46-53,共8页
随着油田开采逐渐进入中后期,钻头对致密油气地层的快速破岩是提高油气产量的关键。针对致密油气藏开采的实际需求,设计了一种适用于预置管液力涡轮驱动开窗深穿透的新型聚簇孔微钻头,并针对微钻头工作特性开展了理论计算、钻进仿真分... 随着油田开采逐渐进入中后期,钻头对致密油气地层的快速破岩是提高油气产量的关键。针对致密油气藏开采的实际需求,设计了一种适用于预置管液力涡轮驱动开窗深穿透的新型聚簇孔微钻头,并针对微钻头工作特性开展了理论计算、钻进仿真分析和开窗破岩室内实物测试试验。研究结果表明:新型聚簇孔微钻头在钻削过程中表现出良好的稳定性和抗冲击能力,能够更好地避免钻头偏移问题;在破套管钻进仿真过程中,微孔应力主要集中在距孔轴心约?2孔半径的部位,径向力无失衡现象,表明微钻头头部和肩部破碎套管的能力更强,微钻头具备破套管的能力;开窗破岩实物测试试验中,微钻头机械钻速在Ⅱ中六砂岩中比Ⅲ硬十砂岩和钢制套管分别提高14.14倍和52倍,钻进过程中平均机械钻速波动幅度小,表明新型聚簇孔微钻头在中等硬度砂岩中的钻进效率更高、稳定性更好。研究结果可为聚簇孔微钻头的结构设计和油气藏的高效开发提供一定的参考。 展开更多
关键词 致密油层 聚簇孔微钻头 深穿透 结构设计 钻进效率 切削 机械钻速
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基于SolidWorks的金属带式无级变速器结构设计
14
作者 刘晓寅 田姗姗 +1 位作者 孙成安 沈丽月 《南方农机》 2025年第18期118-120,共3页
【目的】优化无级变速器性能,降低磨损,提高可靠性和耐久性。【方法】基于无级变速器参数要求,利用SolidWorks软件对金属带式无级变速器进行建模,设计了金属片、滑块、主动轮、从动轮等零部件,进行了零部件整体装配,并经过了严谨的试验... 【目的】优化无级变速器性能,降低磨损,提高可靠性和耐久性。【方法】基于无级变速器参数要求,利用SolidWorks软件对金属带式无级变速器进行建模,设计了金属片、滑块、主动轮、从动轮等零部件,进行了零部件整体装配,并经过了严谨的试验验证。【结果】所建立的模型完全符合设计要求,结构设计合理且科学,各个部件的参数和连接方式都与设计预期相符。【结论】本研究为后续进一步开展动力学仿真工作打下了坚实且可靠的基础,对整个车辆动力系统研究和优化有着重要意义。 展开更多
关键词 无级变速器 农业机械 装配设计
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单向器自动装配机机械结构设计 被引量：6
15
作者 张新聚 牛虎利 +1 位作者 李亚男 袁生浩 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第7期158-160,164,共4页
为了实现某摩托车用单向器自动装配的功能,使装配单向器组件能够实现自动化,研究一种具有自动装配以及检测功能的自动装配设备,提出了单向器自动装配机的设计方案,分析了单向器的关键技术,制定装配机设计技术路线。针对装配机的设计条件... 为了实现某摩托车用单向器自动装配的功能,使装配单向器组件能够实现自动化,研究一种具有自动装配以及检测功能的自动装配设备,提出了单向器自动装配机的设计方案,分析了单向器的关键技术,制定装配机设计技术路线。针对装配机的设计条件,选择关键机构和关键的元器件,设计该装配机的整体结构,确定装配机的控制方案。装配机样机试验结果表明:单向器自动装配机运行良好,运行效率比人工提高了近3倍,自动装配机总体设计方案可行。 展开更多
关键词 摩托车单向器 自动装配机 结构设计 控制系统 试验样机 PLC
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乔木幼苗自动植树机机械结构设计 被引量：1
16
作者 冯博 张学娇 任呈祥 《南方农机》 2024年第5期141-143,152,共4页
【目的】解决传统的人工植树方式效率低下、人工作业辛苦且树苗成活率低等问题。【方法】研究小组提出了一种乔木幼苗自动植树机构,主要对抓放苗装置、捧土覆土装置和植苗机驱动方式进行了设计,并通过计算选出了最优型号的传动液压马达... 【目的】解决传统的人工植树方式效率低下、人工作业辛苦且树苗成活率低等问题。【方法】研究小组提出了一种乔木幼苗自动植树机构,主要对抓放苗装置、捧土覆土装置和植苗机驱动方式进行了设计,并通过计算选出了最优型号的传动液压马达,使得植苗机构达到了最佳运行状态。【结果】该乔木幼苗自动植树机具有投放精度高、幼苗存活率高、成本较低的优点,同时能保证较高的种植速度与效率。【结论】本研究对未来乔木幼苗自动植树机以及其他植树机械的设计和发展具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 植树机 结构设计 机械结构
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面向空间抱捕的连续型机械臂机构设计
17
作者 杨承旭 赵志军 +2 位作者 王耀兵 王捷 王丽华 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期89-99,共11页
针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中... 针对空间中不同尺寸、形状目标的可靠捕获需求,设计了一种“C”型联动的绳驱动连续型机械臂,可在部分精确测量信息欠缺的条件下,实现对目标的“形封闭”可靠“抱捕”。该连续型机械臂可通过灵活增减关节数量在不同尺寸目标的捕获任务中应用,并具有各向操作能力一致的特点。首先介绍了机械臂的“C”型联动设计方案,然后针对联动式机械臂的运动学模型建立了基于雅可比矩阵条件数的灵活性描述指标,并以提升机械臂灵活性为优化目标采用粒子群算法对机械臂的杆长分配进行优化。结果显示,采用优化设计杆长的机械臂相比平均分配杆长的机械臂灵活性指标提升了4.6%。最后,仿真验证随着灵活性指标增加,机械臂的各向运动能力越接近,证明以该指标作为优化依据可以提升机械臂灵活性。 展开更多
关键词 连续型机械臂 空间抱捕 结构设计 运动学模型 灵活性优化
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面向机械结构认知的虚拟仿真实验系统设计与应用
18
作者 林泽生 陈亮 许余飞 《机械设计》 北大核心 2025年第S1期90-95,共6页
针对机械结构认知能力培养环节中直观性差、认知负荷高和认知体验不佳的问题,设计开发了具有高度沉浸感的机械产品虚拟拆装仿真实验系统,涵盖新手探索、产品认知与拆装实验、实验管理这3个模块。以提升认知体验为目标,构建了自然、高效... 针对机械结构认知能力培养环节中直观性差、认知负荷高和认知体验不佳的问题,设计开发了具有高度沉浸感的机械产品虚拟拆装仿真实验系统,涵盖新手探索、产品认知与拆装实验、实验管理这3个模块。以提升认知体验为目标,构建了自然、高效的零件交互和装配交互模式,开发了基于视觉、听觉和触觉的多通道反馈形式,结合情境认知理论和游戏化学习理论,搭建了具有拟真性和趣味性的实验场景。对比实验和认知体验调查结果表明:系统功能全面、交互便捷、形式活泼,能显著增强认知效果。 展开更多
关键词 机械结构认知 虚拟装配 用户体验 人机交互 情境认知
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智能激光除草机器人机械结构的设计与优化 被引量：1
19
作者 李路可 张伟燕 许利君 《河北农机》 2025年第6期12-14,共3页
智能激光除草机器人是农业智能化发展的重要方向之一,其机械结构设计与优化直接影响除草效率、精度和稳定性。在精准农业蓬勃发展的今天,传统除草方式已经不能适应农业对高效环保的要求。智能激光除草机器人采用高精度激光技术可以精准... 智能激光除草机器人是农业智能化发展的重要方向之一,其机械结构设计与优化直接影响除草效率、精度和稳定性。在精准农业蓬勃发展的今天,传统除草方式已经不能适应农业对高效环保的要求。智能激光除草机器人采用高精度激光技术可以精准识别和去除杂草、降低化学除草剂使用量,在生态、经济等方面都有巨大的价值。本文针对智能激光除草机器人的机械结构展开研究,结合激光除草技术的特点,提出了一种模块化、轻量化的设计方案,并通过仿真与实验验证了其性能。本文研究重点包括机器人整体结构设计、激光定位系统、移动平台及控制系统的优化,旨在提高机器人在复杂农田环境中的适应性和作业效率,从而为农业智能化发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 智能激光除草机器人 机械结构设计 结构优化 农业机器人
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管道全位置焊接机器人结构设计与运动学分析 被引量：10
20
作者 冯传智 罗雨 +5 位作者 许耀波 王庆林 任飞燕 于俊杰 苏佳毅 焦向东 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1489-1499,共11页
现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行... 现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行了功能模块划分,功能模块包括柔性导轨、行走底盘、六轴协作机械臂和模块间的快锁机构四个部分;然后,根据D-H法建立了运动学方程,结合Robotic Toolbox和MATLAB完成了焊接机器人的建模和运动学仿真;最后,采用蒙特卡洛法对焊接机器人的工作空间进行了可视化分析。研究结果表明:理论上,基于协作机械臂的管道焊接机器人可完成管道壁厚为755 mm、焊缝宽度为310 mm的焊接任务,并且运动学模型正确、结构设计合理,可以满足管道全位置焊枪姿态调整的功能需求。 展开更多
关键词 全位置焊接机器人 协作机械臂 管道焊接质量 结构设计 运动学仿真 工作空间验证 D-H法
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