机电一体化杂志省级期刊

摘要：机器人是一种复杂的机电一体化产品，在设计过程中，对机器人的性能分析和优化是一个重要的环节，很大程度上决定了最终物理样机的性能优劣。以所在实验室设计的SCARA机器人为研究对象，介绍了SCARA机器人的传动方案和机械结构，然后建立基于ADAMS的虚拟样机，通过动力学仿真分析，验证了机器人各关节电机和减速器选型正确性。最后基于ANSYS Workbench进行SCARA机器人优化设计，在保证强度刚度的前提下使机械臂质量最小。

摘要：针对一种大负载的SCARA机器人进行动力学性能仿真。采用拉格朗日法建立该机器人的动力学模型，使用MATLAB／Robotics工具箱进行运动学仿真，得到指定路径下机器人关节驱动函数，并校核电机和减速器的选型。为更贴近实际情况，在ansys中对机械臂进行刚柔耦合处理，将生成的mnf文件导入ADAMS中，建立刚柔耦合模型进行动力学仿真。对比刚柔耦合情况下和刚性情况下的末端轨迹，分析偏差曲线，并以此为依据优化运动曲线，减小机器运动时的误差。

摘要：运动是动物捕食、逃逸和繁殖的基础。动物的地面运动主要包括直立运动姿态和匍匐运动姿态两类。介绍了马、大象等动物的运动行为和力学规律，以大鼠为对象，研究了四足动物在受到外部冲击时的平衡调节机制和运动行为，即动物能够根据环境的变化在运动的过程中做出步态的调节。研究结果能够加深对动物的运动协调机制的理解，为四足机器人的仿生设计提供重要的指导意义。

摘要：为了解决柔性作业车间调度问题，提出了基于人工鱼群算法的求解方法。针对基本人工鱼群算法后期搜索盲目性大、精度不高的不足，提出了具有分布估计属性的随机行为，在算法中融入了粒子群算法，并采用柔性参数，提高了算法的寻优能力和精度。通过标准Kacem算例对该算法性能进行分析评估，表明了该算法对柔性作业车间调度问题的有效性。

摘要：针对风轮叶片两轴疲劳加载方案，提出惯性式疲劳加载伺服系统设计方法，建立系统动力学模型，得出影响系统机电耦合特性的关键影响因素。对于惯性式疲劳加载系统存在的机电耦合问题，建立MATLAB动力学仿真模型，对异频加载方案可行性进行论证。由于两轴疲劳加载系统需要同步控制，因此提出采用异频虚拟主轴控制方案进行控制，最后总结控制系统设计所需的关键动力参数。

摘要：以RoboCup中型组足球机器人守门员为研究对象，以提高守门员防守能力为目标。由于比赛环境复杂多变，单一的防守策略较难适应场上变化，故采用以小球为中心并结合区域划分的防守策略，针对原有矩形分区法进行了改进，采用一种不规则的区域划分法，将场地划分为6个区域，并针对不同区域的特点设计出相应的防守策略。实验表明，该防守策略提高了守门员防守的成功率，效果明显优于单一策略。

摘要：对于船体表面涂装缺陷的修补，传统方法是人工手动打磨然后手动喷漆，此法效率低且对工人健康有巨大的危害。设计了一个能够实现自动化检测与修复涂装缺陷的机器人。以PC机作为上位机，开发的人机交互软件作为上位机软件，基于同高运动控制卡的工控机作为下位机，组成一个以直角坐标型（PPP）机器人为被控对像，可以智能检测船体表面涂装缺陷并且自动修复的作业机器人。通过对人工打磨喷涂的工作过程分析完成机器人本体的结构设计，来实现对四个电机及喷枪的控制。上位机与下位机之间的以太网通信，保证了数据传输的准确性和稳定性。操作人员只需在上位机的软件界面上进行操作，就能实现整个机器人的启动、停止、在线监控、自动／手动打磨等一系列功能，达到工人与机器人之间的实时交互。系统界面直观，能够真实反映机器人工作的方案和现场情况，为达到有效的修补效果提供可靠保障。

摘要：为实现车用永磁同步电机控制器的性能设计及测试，提出基于dSPACE的永磁同步电机控制器硬件在环测试平台。结合永磁同步电机模型与dSPACE仿真器，搭建永磁同步电机控制的仿真系统以及AUTOSAR架构下的PMSM矢量控制软件架构，实现了电机控制器硬件在环测试。在此基础上，进一步测试了电机控制器中软件控制算法的实时运行情况。测试结果表明，电机控制器能准确高效地实现永磁同步电机矢量控制，同时也验证了硬件在环测试平台的有效性。

摘要：油雾探测器探头内部流场形状影响检测精度。将CFD技术与网格变形技术应用到油雾探测器探头气道流场的优化工作中，实现流场形状参数化控制、试验方案自动化运行，运用近似响应面组合优化求取最优解。验算优化方案后发现，流场形状优化后的模型进气量较优化前提高了11％，局部阻力过大的现象得到明显改善。在流场优化工作中使用CFD技术与网格变形技术相结合的方式，可以大幅提高工作效率与工作精度。

摘要：由于双螺旋摆动油缸的双螺旋式传动结构在油缸工作过程中会产生螺旋副油膜间隙。螺旋间隙流动的存在，会形成油膜润滑，降低传动摩擦系数；还会造成油液内泄漏，影响容积效率。利用Pm／E三维设计软件设计并建立了7种不同周向间隙的螺旋副油膜模型，导入Ansys Workbench14中进行网格划分并设立边界条件。在Fluent中基于湍流s—A模型与SIMPLEC算法对不同周向间隙的螺旋副间隙流场进行仿真。通过仿真结果，得到了螺旋副速度场、压力场、流量、承载力与螺旋副周向间隙的关系，并且分析了油膜间隙对螺旋传动精度的影响，为今后摆动油缸双螺旋副结构设计与螺旋副间隙优化提供了理论依据与重要参考。

摘要：为了能较早检测出齿轮异常磨损以及解决对测得数据处理与分析不足的问题，利用上位机LabVIEW开发一种基于磨粒数量与质量变化率和润滑油品质变化率监测齿轮磨损状况的系统。介绍该系统的检测原理，硬件、软件以及上位机的设计，提出一种对比实验方法。实验证明，该系统能旱于传统齿轮磨损检测系统检测出齿轮异常磨损，具有较强的数据处理与分析能力。