检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘宏达陈默夏蔚文张瑞雪赵福春李子伦叶龙褚皓宇秦岭徐明明奚学程赵万生上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室苏州迈科全机电有限公司

如今的数控系统所采用的软硬件平台相比过去都有了较大的发展,原有的采用上下位机架构的多轴联动电火花数控系统在处理实时任务以及高精度插补方面已出现通讯的瓶颈问题,同时一些新兴的高性能的ARM架构处理器多不支持传统的PCI/PCIe总... 详细信息

如今的数控系统所采用的软硬件平台相比过去都有了较大的发展,原有的采用上下位机架构的多轴联动电火花数控系统在处理实时任务以及高精度插补方面已出现通讯的瓶颈问题,同时一些新兴的高性能的ARM架构处理器多不支持传统的PCI/PCIe总线。这些变化使传统的基于PCI/PCIe等台式机系统扩展总线标准的运动控制器发展受到极大限制。另一方面,以太网技术因其开放性被Internet广泛采用,已从传统商用领域进入工业领域的各个角落。开放式智能化数控系统时代的数控系统应具备模块化、标准化、可再次开发、平台无关性及适应网络操作方式等特征,满足实时控制需要。为此,本文提出了一种基于EtherCAT协议的多轴联动电火花加工数控系统及其实现方法,并搭建了离线测试平台和六轴联动电火花加工机床数控系统进行验证。将多轴联动电火花加工的实时任务置于EtherCAT主站处理,充分保障了任务的实时性要求。系统实现了电火花成形加工中包括间隙电压检测、伺服进给与回退运动、暂停回退、多轴联动加工、主轴高速抬刀运动及原路径抬刀运动等多项关键技术。EtherCAT主站与人机交互界面采用TCP/IP协议通过网线进行通讯,从而可方便地实现远程控制,并通过CAN总线级联的通讯方式来控制电火花加工用的脉冲电源及各路IO,可实现多个从站的级联和IO的任意扩展。EtherCAT主站通过工业网线与带EtherCAT接口的伺服驱动器相连,以往通过昂贵的运动控制板卡所实现的多轴联动控制功能完全可由主站来完成,极大地简化了系统的硬件设计,节省了众多的板卡和各种互联用的电缆,提升了系统的可靠性和可维护性,降低了系统的成本。该系统与传统架构的数控系统相比具有以下技术优势:(1)实时与非实时任务彻底分离,将多轴联动及电火花加工的实时控制任务置于EtherCAT主站处理,充分保障了任务的实时性要求。(2)系统具有无可比拟的可伸缩性,可通过软件配置轻松实现从单轴到几十个轴联动各种不同需求的数控系统而不需增加硬件。(3)系统连线极为简单,可省掉大量的板卡间互联的数据通信电缆和插头,极大地减少了故障点,使得系统的可靠性和可维护性大幅度提升。(4)彻底实现了伺服控制和逻辑控制的全数字化,增强了系统的抗干扰等性能,可方便地实现远程控制,为实现自动化生产线与车间级自动化提供了可靠保障。

关键词：电火花加工多轴联动数控系统 EtherCAT

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高应变率条件下山西黑花岗岩的动态力学性能研究

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振动与冲击 2016年第8期35卷 177-182页

作者：姜峰李子沐王宁昌郭桦徐西鹏华侨大学脆性材料加工技术教育部工程中心福建厦门361021 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

采用分离式Hopkinson压杆试验技术,对山西黑花岗岩进行了一系列不同应变率(315.53/s^1 349.87/s)的动态压缩试验。试验结果表明:山西黑花岗岩在高应变率条件下,动态抗压强度表现出突变特性:应变率从460.09/s上升到860.20/s的时候,山西... 详细信息

采用分离式Hopkinson压杆试验技术,对山西黑花岗岩进行了一系列不同应变率(315.53/s^1 349.87/s)的动态压缩试验。试验结果表明:山西黑花岗岩在高应变率条件下,动态抗压强度表现出突变特性:应变率从460.09/s上升到860.20/s的时候,山西黑花岗岩的动态抗压强度从272.33 MPa提高到371.78 MPa;在高应变率条件下,山西黑花岗岩材料的破碎机理为在初始冲击波作用区先产生体积破碎,而后在试样后半部分产生赫兹破碎;山西黑花岗岩在高应变率下的弹塑性变形能随应变率的增大而减小,高应变率条件下材料失效和裂纹扩展消耗更多能量,对应更加严重的材料破碎。

关键词：岩石动态力学性能山西黑花岗岩分离式Hopkinson压杆高应变率破碎机理

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完全解耦3T2R并联机器人构型综合方法

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航空学报 2016年第6期37卷 1983-1991页

作者：秦友蕾曹毅陈海葛姝翌周辉江南大学机械工程学院无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室无锡214122

针对并联机构内部耦合性带来运动学和动力学分析困难的问题,基于GF集理论提出一种简单而有效的三移动两转动(3T2R)完全解耦构型综合方法。首先,阐述GF集并联机器人构型理论;其次,根据GF集的求和运算和转动轴线迁移定理,给出了机构输入... 详细信息

针对并联机构内部耦合性带来运动学和动力学分析困难的问题,基于GF集理论提出一种简单而有效的三移动两转动(3T2R)完全解耦构型综合方法。首先,阐述GF集并联机器人构型理论;其次,根据GF集的求和运算和转动轴线迁移定理,给出了机构输入运动副选择原则以及解耦支链设计准则;按照完全解耦并联机构设计步骤,列举出了3T2R并联机构各解耦分支运动链,综合出了含有单、双驱动支链的3T2R五自由度完全解耦并联机构,得到了大量新构型;通过所综合出的一种新型并联机构,运用约束螺旋法对机构的自由度数目和运动特性进行分析,根据机构输入与输出参数间关系式,求解得到机构雅可比矩阵,验证了机构的解耦特性,进一步证明了该构型方法的有效性。研究对解耦并联机构的构型设计具有理论指导意义。

关键词：并联机构构型设计 GF集完全解耦雅可比矩阵

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利用分形理论的3T1R混联机构型综合

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西安交通大学学报 2016年第11期50卷 75-82,156页

作者：葛姝翌曹毅丁泽华刘凯丁锐江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为综合得到三移动一转动(3T1R)混联机构,利用分形理论和机构拓扑图,提出了一种全新有效的混联机构型综合方法,主要思想是将混联构型转化为连杆机构,机构拓扑图作为连杆机构的主体,运动副作为杆件的组成元素。根据分形理论,对机构拓扑图... 详细信息

为综合得到三移动一转动(3T1R)混联机构,利用分形理论和机构拓扑图,提出了一种全新有效的混联机构型综合方法,主要思想是将混联构型转化为连杆机构,机构拓扑图作为连杆机构的主体,运动副作为杆件的组成元素。根据分形理论,对机构拓扑图进行有序分形,并通过输出位移子集的排列组合和适配运动副,实现了混联机构构型的多样化。提出了可用于求解复杂机构拓扑图的多路径输出的路径法则,并且规定了用于推导运动副位移子集的串并联计算方法。根据机构拓扑图和分形方式,将混联机构按有、无横向支链分为2种类型。建立了分形与混联机构的关系模型,在数理逻辑关系上使机构设计与分形理论得到了统一。采用Matlab编程的形式综合出了3T1R四自由度混联机构,实现了其中一个混联机构的构型设计,并验证了构型设计方法的正确性。

关键词：混联机构构型综合分形理论三移动一转动

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新型完全各向同性3T并联机构及其特性分析

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中国机械工程 2016年第10期27卷 1377-1381,1403页

作者：曹浩峰曹毅秦友蕾丁锐江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对并联机构耦合带来运动学分析与控制困难的问题,提出了一种新型完全各向同性的三维移动并联机构,该并联机构动平台和静平台之间由3条支链连接,3条支链的第一个移动副在空间中呈正交分布,使得该机构的动平台具有3个移动自由度,且输入... 详细信息

针对并联机构耦合带来运动学分析与控制困难的问题,提出了一种新型完全各向同性的三维移动并联机构,该并联机构动平台和静平台之间由3条支链连接,3条支链的第一个移动副在空间中呈正交分布,使得该机构的动平台具有3个移动自由度,且输入输出一一对应。这种机构最突出的优点是运动副简单,三维移动解耦,运动学分析简单,便于该机构运动控制设计。采用螺旋理论分析了该机构的自由度及性质,确定了机构的主动副,给出了机构的位置和速度正反解,分析了机构工作空间及运动性能。根据机构输入输出关系,求得机构雅可比矩阵,验证了机构具有完全各向同性。研究结果对该机构的进一步应用具有理论指导意义。

关键词：并联机构运动学工作空间各向同性

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汽轮机-行星齿轮减速器耦合动力学特性分析

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噪声与振动控制 2017年第2期37卷 57-61页

作者：王志强荆建平王冠洲陈昌敏上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学燃气轮机研究院上海200240 中国船舶重工集团公司第703研究所哈尔滨150036

大功率齿轮箱是船舶轮机系统的重要设备之一,汽轮机通过齿轮箱将动力输出,齿轮系统与转子系统耦合在一起。为研究齿轮的啮合与振动对转子系统动力学特性的影响,针对某船舶动力系统,利用有限元法分别建立转子系统与转子-齿轮耦合系统的... 详细信息

大功率齿轮箱是船舶轮机系统的重要设备之一,汽轮机通过齿轮箱将动力输出,齿轮系统与转子系统耦合在一起。为研究齿轮的啮合与振动对转子系统动力学特性的影响,针对某船舶动力系统,利用有限元法分别建立转子系统与转子-齿轮耦合系统的动力学方程,考虑齿轮系统的时变啮合刚度,求解并对比两种模型的振动特性。计算结果表明,齿轮的振动会降低转子系统的支撑刚度,使转子系统的临界转速降低,并增大振动响应幅值。另外,齿轮啮合刚度的时变性引起的振动属于参激振动,这种高频激励会传递到转子上。为了更精确计算整个轮机转子轴系动力学特性,需要考虑与转子相耦合的齿轮系统的振动。

关键词：振动与波转子-齿轮系统耦合振动时变刚度动力响应

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三转一移解耦并联机构型综合

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中国机械工程 2016年第9期27卷 1243-1250页

作者：陈海秦友蕾曹毅江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

通过分析解耦并联机构的输入输出特点,基于支链独立驱动原则和螺旋理论提出了三转一移(3R1T)解耦并联机构构型综合方法。首先,基于解耦并联机构的雅可比矩阵为非零对角阵的要求,利用螺旋理论构造出满足期望要求的正逆雅可比矩阵,以确定... 详细信息

通过分析解耦并联机构的输入输出特点,基于支链独立驱动原则和螺旋理论提出了三转一移(3R1T)解耦并联机构构型综合方法。首先,基于解耦并联机构的雅可比矩阵为非零对角阵的要求,利用螺旋理论构造出满足期望要求的正逆雅可比矩阵,以确定支链驱动副作用于动平台上的使动螺旋,再得到该使动螺旋对应支链上的表示驱动副的驱动螺旋和除驱动螺旋之外的其他运动螺旋系,根据支链连接度的不同,可完成支链结构螺旋系的配置;最后根据解耦并联机构分支组合原则,依次选取四条支链连接动平台和定平台,得到3R1T解耦并联机构。综合的解耦并联机构的输出运动是由支链上独立的输入驱动提供的,属于解耦并联机构,此类机构结构紧凑,控制简单,具有一定的应用前景。

关键词：解耦并联机构型综合螺旋理论

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完全各向同性解耦2T2R型并联机器人构型综合

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哈尔滨工业大学学报 2016年第7期48卷 94-100页

作者：曹毅秦友蕾陈海葛姝翌周辉江南大学机械工程学院江苏无锡214122 机械系统与振动国家重点实验室(上海交通大学) 上海2002404 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150080 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

为得到完全各向同性解耦并联机器人构型,基于GF集理论提出一种简单而有效的构型综合方法.阐述GF集的基本概念、运算法则以及转动特征存在条件;给出机构输入运动副选择原则和分支设计准则,确保了并联机构运动各向同性及解耦性;根据该构... 详细信息

为得到完全各向同性解耦并联机器人构型,基于GF集理论提出一种简单而有效的构型综合方法.阐述GF集的基本概念、运算法则以及转动特征存在条件;给出机构输入运动副选择原则和分支设计准则,确保了并联机构运动各向同性及解耦性;根据该构型综合原理,完成2T2R四自由度完全各向同性解耦并联机构型综合,得到大量新构型;针对所综合的一种新型并联解耦机构,基于螺旋理论求得该机构运动输出,通过求解到的雅克比矩阵,验证该机构的完全各向同性,证明了该构型方法的有效性.

关键词：并联机构型综合 GF 集完全各向同性解耦

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两移动三转动完全解耦混联机器人机构型综合

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西安交通大学学报 2016年第1期50卷 92-99页

作者：秦友蕾曹毅陈海曹浩峰江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为综合得到两移动三转动(2T3R)完全解耦混联机器人机构,基于GF集理论提出了一种简单而有效的解耦混联机构型综合方法,并且给出了完全解耦混联机构型综合的具体设计步骤。首先分析了GF集的运算法则;接着通过GF集元素组合公式和混联机构... 详细信息

为综合得到两移动三转动(2T3R)完全解耦混联机器人机构,基于GF集理论提出了一种简单而有效的解耦混联机构型综合方法,并且给出了完全解耦混联机构型综合的具体设计步骤。首先分析了GF集的运算法则;接着通过GF集元素组合公式和混联机构数综合方程构造了混联拓扑结构,并结合机构输入运动副选择原则和解耦分支设计准则,确保了混联机构运动的解耦性;然后根据该构型综合方法,完成了完全解耦2T3R五自由度混联机构的型综合过程。运用该型综合方法,得到了构成2T3R解耦混联机构各模块单元的组合形式,再以其中一种组合形式为例,综合出了2T3R五自由度完全解耦混联机构,并得到了大量新构型。针对该完全解耦混联机构,求解了机构位置的正解解析表达式,推导出了机构的雅可比矩阵,进而依据此雅可比矩阵表达式,验证了混联机构的完全解耦特性,进一步证明了该构型方法的正确性。基于GF集的完全解耦混联机构型综合方法可用于具有确定运动特征的解耦串联、并联以及混联机构的构型设计。

关键词：混联机构 GF集解耦型综合

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一种移动式四足机器人故障后容错能力分析

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机械设计与研究 2016年第5期32卷 18-24页

作者：佟振鸣郭为忠上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

分析了一种移动式四足着陆机器人容错能力,当机器人遇到故障,它的行走能力会受到影响,所以分析机器人的容错能力十分重要,运用螺旋理论对四足移动式着陆机器人单腿故障模式进行分析;对单腿故障模式下四足移动式着陆机器人身体容错性能... 详细信息

分析了一种移动式四足着陆机器人容错能力,当机器人遇到故障,它的行走能力会受到影响,所以分析机器人的容错能力十分重要,运用螺旋理论对四足移动式着陆机器人单腿故障模式进行分析;对单腿故障模式下四足移动式着陆机器人身体容错性能进行分析;最后考虑着陆机器人四条腿综合故障模式对机器人身体容错性能进行分析,得出不同故障条件下机器人腿部和机体的残余运动能力。

关键词：四足着陆机器人容错能力螺旋理论残余运动能力

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