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机电工程技术

机电工程技术

Mechanical & Electrical Engineering Technology
本刊创始于1971年，是中国核心期刊、《CAJ－CD规范》执行优秀期刊、广东省机械工程学会会刊、中国学术期刊综合评价数据库源刊，由广东省机械研究所、广东省机械工程学会、广东省机械技术情报站主办。本刊全面分析、报道机电工业领域的行业动态、先进技术、市场趋势及供求信息，面向中国机电企业高级管理层、企业规划和生产设计部门技术人员、产品和市场部门经理、院校师生，为机电工业领域的决策者及有关人士提供最新的管理经验与技术。
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  • 国内刊号/CN：44-1522/TH
    国际刊号/ISSN：1009-9492
  • 发行周期：月刊
    邮发代号：46-224
  • 主管单位：广东省广业电子机械产业集团有限公司
    主办单位：广东省机械研究所、广东省机械技术情报站、广东省机械工程学会
机电工程技术-联系信息
  • 主编：阮毅
  • 电话：020-38730145
  • 邮箱：2290413846@qq.com
  • 地址：广州市天河北路663号
  • 邮编：510635
机电工程技术-获奖情况
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机电工程技术 >2023年第10期

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共4384条结果
  • 摘要：相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人.双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统.其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式,同时减少还原魔方的时间.提炼出所需的魔方颜色信息,使得识别更有效率.采用双气动手爪,严格处于统一平面且保持相互之间成90°,并满足强度和刚度需求,这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性,相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性,需要对算法输出结果作出转换和改变.经过实验证明,该机器人可以达到还原成功率为97％.
  • 摘要：为实现煤矿抽水蓄能电站建设前期废弃矿洞的勘探和建成后期地下厂房系统、地下水库的巡检任务,提出了一种结构布局合理、姿态调节灵活、控制稳定精确的煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人.以煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人为研究对象,简要介绍了机器人的总体方案设计,重点研究了其控制系统的设计,阐述了控制系统软、硬件的设计与实现,并通过Matlab Simulink仿真软件进行了数字仿真实验.仿真结果表明:艏向运动控制系统调整时间约为10.8 s,系统响应时间约为8 s,振幅超调量仅为6.5％,系统稳态误差不超过3°,满足艏向运动控制要求,从而验证了控制系统设计的正确性和可行性.研究结果具有较高的工程实用价值,为后续水陆两栖机器人的研制奠定了理论基础.
  • 摘要：设计了一种面向中国高校智能机器人创意大赛的解魔方机器人,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过搭载电机驱动器、电控手指气缸、气滑环,构建了解魔方竞赛机器人的控制系统;基于气动控制的工作方式,设计了机器人的机械系统和相应的控制算法.经实物搭建实验,该魔方机器人在还原100次随机打乱的三阶魔方过程中,平均耗时19 s,最长不超过25 s,对于此类竞赛机器人设计具有一定参考价值.
  • 摘要：为了提高两轮自平衡机器小车建模的准确性,提出了一种加入拉格朗日乘子函数精确建立两轮自平衡小车动力学模型的方法,利用拉格朗日方程推导出是否引入拉格朗日乘子函数的两轮自平衡小车系统的动力学方程.将动力学方程求解的结果数据与ADAMS模型中的仿真数据进行对比.基于LQR算法设计两轮自平衡小车的控制器,将该算法分别在ADAMS与Simulink中设计实现并对比实验数据.仿真数据比较结果表明,两个独立仿真环境下的数据结果几乎一致,验证了该建模方法的准确性以及控制算法的有效性.
  • 摘要：针对互联网+竞赛和工业企业对生产线快速构型的实际需求,研发了一套具有快速成型的微型自动化生产线供盒子系统,充分利用现有标准件与元件以实现系统快速构建,通过模块化自由组合,结合不同的控制工艺需求,构建出符合竞赛与企业需求的自动化控制系统.从微生产线的供盒伺服子系统的成型构建方法,电控系统的设计与调试方法2个方面进行实验研究,给出机械系统、电控系统的实施方案,控制系统参数整定过程,系统控制精度分析,并通过在线实验验证了系统快速成型构建的可行性.
  • 摘要：工业机器人广泛应用于各生产领域,安全是其最重要的性能指标之一.从工业机器人安全技术的重要性出发,分析了导致机器人安全事故的主要原因,从机器人本体控制、机器人操作、人机干涉碰撞3个方面介绍和归纳了目前国内外机器人安全防护技术的实现方法和特性.总结了现有防护技术在新的人机协作生产模式下存在适应性、灵活性等方面的问题,对基于机器视觉和触觉传感器相融合的安全防护技术进行了展望,为未来进一步深入研究提供参考.
  • 摘要：针对平衡车控制系统运行不稳定,操控的准确度和灵敏度不佳等问题,设计一种以STM32F405RGT6微处理器为主控制器的两轮自平衡车控制系统,包括硬件和软件系统,利用MPU6050传感器检测两轮自平衡车的倾角和速度,经过STM32控制器处理后控制电机调整车身状态保持平衡.由于陀螺仪和加速度计在测量时存在测量误差和零点漂移,利用Kalman滤波算法进行测量数据融合得到平衡车最优的倾角和角速度近似值作为反馈,通过PID控制算法实现两轮平衡车的稳定控制.最后通过实验验证了两轮自平衡车硬件系统、软件控制算法的工程有效性和可行性.
  • 摘要：果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一.目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题.介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进展,对比了多种检测农作物的视觉识别算法,并梳理了各类水果抓取装置的研究重点.针对目前技术开发中存在的难题,提出了果蔬采摘机器人的发展前景.
  • 摘要：机器人用RV减速器是以传统针摆行星传动为基础,结合行星齿轮传动发展而来,具有体积小、传动比范围大、精度保持稳定、传动平稳等优点,是工业机器人传动的核心部件之一.以RV减速器实物拆卸、测绘实验为基础,阐述在无标准数据参考的情况下对RV减速器进行测量,在Solidworks软件依照测量数据对零部件进行三维建模,以减速器实物的零部件实际配合情况为参考对零件进行局部配合修改,并分层仿真装配的实验过程,并针对摆线轮廓的画法进行着重讲述,既能够直观地了解RV减速器的组成结构和传动原理,也能够掌握对陌生机械零部件认识方法和三维建模、装配能力,为后续深入了解其他机械零部件的研究提供可行性帮助.
  • 摘要：以3C产品自动生产为研究对象,介绍了基于工业机器人生产线的设计方案.根据产品的生产流程,利用三维建模软件构建了生产线的整体布局;设计了生产线系统各个工作站,并开发了生产线控制系统,采用"HMI+PLC+机器人"控制模式,可以单站或联网运行.以打磨机器人为例,规划了机器人运动路径及编写了机器人的程序,最后分析了生产线的流程设计过程.该生产线具有模块化、开放性和扩展性的特点,实现3C产品生产的自动化和无人化.
  • 摘要：在铝型材加工中,挤压生产线中产品定尺锯切后,一般是人工将产品由锯床辊道上抬到专用料框中,这种方法人力劳动强度大,人工需求量大,产品质量受人为因素影响.并且近年来国内高速发展大截面高线密度的工业铝型材,成品重量大大增加,产品类型与形状复杂多样,靠人工搬运极为困难.针对这些问题,结合企业的实际情况,对其生产线进行技术改造,制定合理的技术路线,设计出总体方案,采用桁架机械手代替人工实现自动下料,解决了关键的技术问题,研发出挤压生产线后工序铝材自动装框机,提高了生产效率,降低了制造成本,实现了自动化生产.
  • 摘要：随着老龄化比率逐年上升,熟练操作农业技术的劳动力减少,果园机器人的应用和推广可提高水果生产效率,降低劳动力成本,导航技术是果园机器人的基础和核心.环境感知技术和导航控制决策是弱卫星信号环境条件下导航技术的重要组成部分,主要分析了视觉导航技术、激光雷达导航技术、卫星导航技术等环境感知技术和PID控制、网络神经控制、模糊控制等导航控制决策,提出了目前导航技术所面临的问题,并展望了未来果园机器人自主导航技术的发展趋势.
  • 摘要：针对手工倒角劳动强度高、加工精度低、加工产品的多样性不足、生产效率低的状态,采用西门子1214DC/DC/DC PLC设计了一套自动倒角机控制系统,对倒角工序流程进行顺序控制,实现了供料、送料、双面倒角、下料全自动加工,提高了生产效率.其通过直振器进行供料,由机械手进行抓取上料,由步进电机控制齿轮齿条进行定位运料,由加工单元对工件进行正反两面倒圆角,加工完成后,由机械手运送到下料单元.通过触摸屏与PLC进行双向通信;采用光电开关,自动探测工件的位置.实践证明,倒角机性能稳定、操作简单、柔性好,节约了人工,提高了生产效率.
  • 摘要：与植物纤维模塑成型相关的设备和工艺参数很多,工艺的优化有利于企业节能减排,提升企业的产品竞争力.在分析了植物纤维模塑成型的技术需求的基础上,提出了基于PROFIBUS现场总线的数据采集和设备控制的方案.用西门子PLC S7-400作为主站,车间设备和对生产工艺参数进行采集的传感器作为从站,搭建了一个数据采集与传输的现场总线网络.生产过程的电耗数据采用支持PROFIBUS协议的电能表;针对设备分散,传感器分散布置的实际情况,用分布式I/O模块ET200M,较好地解决了温度、流量、真空用量等参数的采集和制浆设备系统的控制,整个方案体现了低成本和易维护的特点;用Wincc组态软件,设计了监控系统界面.现场应用表明,系统运用稳定可靠,数据采集准确.
  • 摘要：利用组态王设计的模拟时钟,解决了模拟时钟在运行时时针不能连续匀速旋转、时针的位置不能和分针相互对应的问题.在设计过程中,在表盘上的特殊位置做出辅助线,确定12个整点刻度线的位置,并画出刻度线;通过计算设置坐标,将指针对齐到表盘的中心;完成动画连接后,经过对命令语言的反复精心设计,模拟时钟的时针能够缓慢的匀速旋转.运行时,能够通过画面上的数字显示运行时间并能随意手动更改,指针能随着更改的时间同步旋转;能通过启停开关进行控制,并能将时钟复位.通过设置画面命令语言中的程序循环时间为600 ms,设计的模拟时钟运行快慢能和实际的时钟相吻合,运行模拟时钟可以当作钟表使用.该设计在组态王软件教学中起到了很好的作用.
  • 摘要：为了提升摩天轮的安全运行管理水平,介绍了一种基于物联网技术的摩天轮远程监测系统的开发思路,通过电机控制器和位移、角度、温湿度、烟感等传感器实时采集摩天轮驱动主机状况、轮盘偏幅、轿厢运行姿态、轿厢内部环境状况,并利用人工智能摄像头实时对乘客数量、乘客侵入设备运行区域等实现识别和预警.基于采集的信号,构建设备状态管理平台,以便使用管理单位、设备维护保养单位能实时对设备状态进行监测,提高紧急状况的预警和应急响应能力.
  • 摘要：为了响应《中国智能制造2025》和《国家职业教育改革实施方案》的号召,大力推进新时代下职业教育的发展,打造高水平的职业教育实训基地,介绍了一种职业院校智能制造车间实训柔性制造系统方案.该智能制造车间实训柔性制造系统是1:1真实呈现车间工业现场环境,整个系统通过MES(制造执行系统)控制完成,实现基于机器人、数控机床、AGV、物流传输线系统、RFID、仓储管理等系统的集成,完成车间现场产品的智能物流和自动装配、自动加工、智能仓储,方便学生现场操作实训调试优化.系统主要涵盖了企业管理、制造加工、物流仓储等功能,是当代智能化工厂的缩影,局部体现了生产的某些阶段,并且后期还可扩展其他工位,让学生能够提前走进企业.
  • 摘要：在弧焊机器人工艺应用场合,涉及到摆焊的振幅和角度参数往往不便量测,尤其是对圆弧轨迹.这些参数量测不仅加大了摆焊工艺应用的难度,也容易因测量的误差造成摆焊的精度损失.为减小摆焊的工艺应用难度,提高摆焊的工艺应用精度,提出了一种弧焊机器人对圆弧轨迹的摆焊方法.给出机器人空间圆弧轨迹的计算方法,确定圆弧的平面和半径;给出圆弧轨迹确定摆焊的两接触面方法,通过示教点位确定幅度和角度;进一步给出L型摆焊和Z型摆焊的计算方法,给出具体的实现步骤;最后结合仿真应用,给出具体实现的效果.该方法流程清晰,易于在控制器中实现该功能,操作方法简单,也易于在工程应用中实施.
  • 摘要：为了进一步提高港口船舶进出港航行海域微气象的实时观测和预警能力,提出移动式气象智能监测系统.该系统克服岸基观测点观测范围不变的局限性,针对作业拖轮而设计定制的气象智能监测系统.该系统主要由多参数一体化气象传感器、船载智能通讯模块、船载边缘计算终端、船载显控终端等组成,具有安装便捷、移动式观测、通讯稳定等特点.船载智能终端所附带的多参数一体化气象传感器用于收集多种气象指标,经过船载边缘计算终端即时处理气象数据,并上传至船载显控终端.由专业技术人员负责查阅审核,最终通过船载智能通讯模块借助4G通讯网络上传至岸基显控终端.该系统提高了观测数据的有效性和实时性,对于船舶在恶劣环境下的进出港安全和效率提升具有非常重要的意义.
  • 摘要：目前市场上常规X射线集装箱检查系统固定场地使用、系统占地大、土建配套成本高、建设周期长,同时系统受限于轨道无法灵活转移,所采用的底盘车需要上牌并且采购周期长,系统运输时需要拆散导致现场部署时间长.将智轨列车中的智能寻迹、导航、安全监测技术与X射线透射技术相融合,并且将可变形结构设计的技术和方法应用于集装箱检查系统设计中,可以实现集装箱检查系统无需采用商业底盘车,也能在地面无轨道铺设的条件下实现系统安全、平稳地运行和工作.该研究方法设计出的X射线集装箱检查系统具备功能多、性能强、占地小、部署快、机动性好、应用场景广等特点,适合于各类海港码头和陆路口岸,尤其适合于先期机检或者顺势查验需求的应用场景.
  • 摘要：针对煤矿巷道架管机器人存在所需夹持力超过管道材料许用应力问题,提出了一种新型巷道机器人机械手爪,实现了管道的夹持.完成了机械手爪中主要零件的结构设计及参数设计,通过有限元分析优化了机械手爪结构,并完成了结构的优化分析,验证了结构的合理性,得到了一组理想手爪关节尺寸:远关节L1=52.8 mm、中间关节L2=66 mm、近关节L3=50.16 mm;并利用AD?AMS建立了机械手爪虚拟仿真的样机模型,仿真分析表明:上下夹爪中间关节在0～1.5 s没有受力,中间关节与管道处于将碰未碰状态,在1.5 s后中间关节与管道接触且接触力不断增大,直至夹住管道,验证了所设计的机械手爪设计合理,能够实现管道的稳定夹持,为今后巷道机器人夹持部件的设计提供了思路.
  • 摘要：基于Geomagic软件对螺旋桨叶片进行逆向设计,采用特征点粗拼合+曲率精拼合的方法完成点云处理;分别采用刷取法、曲线法进行模型重建;比较了两种方法重建的模型与点云、实物的误差情况;最后给出两种模型重建方法的优缺点及适用性.提出两步拼合法,针对两种重建模型方法的比较对曲面零件的逆向设计具有指导意义.
  • 摘要：以某型组合式油压机冲盂系统为研究对象,介绍了组合式油压机液压冲盂系统的组成和工作原理,利用AMESim软件分别建立冲盂回路中二通方向插装阀、二通压力插装阀、二通比例流量插装阀模型,并利用插装阀的样本实测曲线校正和优化仿真模型.在此基础上,建立油压机冲盂回路工作模型,完成冲盂工序油压机系统特性仿真分析,为油压机系统方案设计和驱动缸压力柔性控制提供参考.
  • 摘要：为确保大型钢管桁架吊装过程的安全,吊装节点的局部稳定性计算不可缺少.以某钢管桁架整体吊装工程为例,介绍了吊装节点受力的有限元分析过程.首先通过3D3S软件计算出吊装节点的内力,然后在ANSYS Workbench软件中建立吊装节点的有限元分析模型,进行四面体网格划分,在钢丝绳与钢管、连接板件间建立绑定接触和在钢管与连接板件间建立共节点连接,再将对应的内力施加到相应的钢管截面网格上,并约束钢丝绳.最后进行计算分析,得到吊装节点位置各钢管与连接板件的应力和变形数据.依据有限元分析结果,在吊装节点应力和变形值超标的部位采取加固措施,确保吊装过程的安全.
  • 摘要：市场光学防抖制品弹簧片钢球焊接工程上下料基本靠手动作业,工作效率低下,同时工人高离职率造成产品品质不稳定等问题多发,为此专门设计了光学防抖制品弹簧片钢球组自动焊接设备.通过结合现阶段的先进工业技术,其中激光焊接技术更是以焊接精度高、可持续作业性强、耗能低、安全性好等优点,非常适用于光学防抖制品中的一些精密小部件的熔接工程.设备采用光纤传输激光器、多机构并联三菱PLC及人机界面触摸屏,研发了该光学防抖制品弹簧片钢球组自动焊接设备.通过该设备实现了光学防抖制品因工人不足导致产能减少和品质多发问题,减少企业成本,提升产品品质.
  • 摘要：为了能够更加高效、准确地完成灭火系统的调试,依据厂家资料、相关规范完成灭火系统调试方案的制定,通过模拟现场火灾发生后的一系列动作,对测试过程数据进行记录分析,找出方案的缺点与不足,加以完善,形成一套标准的调试流程,此消防系统不同于常用的几种消防系统,喷头选型、动作方式、控制原理、响应时间均有所不同,系统组成包括1个气瓶/阀柜,1个水容器和1个泡沫罐,通过存储在高压钢瓶中的加压氮气,将水从水容器中推动到受保护的直升机甲板上进行灭火.从火灾模拟信号的触发至泡沫覆盖整个甲板用时6 min,达到了规范要求,同时验证了方案的可行性,达到了预期的效果.
  • 摘要：带传动是传递动力和运动过程中重要的机械传动方式.针对带传动系统设计过程繁琐、效率低的问题,开发了带传动系统的人机交互的数字化设计系统.系统基于Visual basic开发环境,以V带、平带和多楔带为主要研究对象,可以简化设计过程,提高设计准确率和效率.分析了带传动设计系统的功能,对软件系统进行了结构分层,根据带传动设计原理设计了程序流程图和数据流图,并基于程序设计过程,对所使用的几种典型的数据处理方法进行了描述.最后经过实例验证,设计的程序在V带传动方面具有一定的可靠度和实用性.
  • 摘要：我国北方冬季环境温度处于0°C以下,环卫作业部门使用的道路清扫车辆为干式扫路车,其作业过程不需要使用清水降尘,春夏秋季节环境温度处于0°C以上,为提高道路清扫效果,一般使用洗扫车进行作业,其作业过程需要使用大量清水进行降尘和冲洗路面.如果同时配置满足其作业区域的干扫车与洗扫车,就会造成道路清扫车辆的季节性闲置,也造成了车辆维护保养的困难.为提高车辆的使用效率,降低车辆配置上的浪费,采用平台化、模块化的设计理念,从整车布置方面着手,通过对除尘系统、清水箱与高压水路集成系统、吸嘴部件的模块化设计,实现车辆根据季节进行模块的快速更换,从而实现功能的转变,增加同一车辆的使用频率,进而减少环卫作业车辆在配置上的浪费.
  • 摘要：为满足高速连续棒状制品切割系统对于切割支撑装置在速度、振动和噪声方面的要求,提出一种空间四连杆支撑机构,在切割过程中实现高速圆周平动以动态跟随支撑切刀.通过对空间四连杆机构建立力学分析模型,进行原理、机构运动学与动力学计算分析,获得其动力学特性;基于ADAMS建立空间四连杆支撑机构虚拟样机并进行动力学仿真分析,获得中心支撑点和连杆铰点约束力变化曲线.计算与仿真结果表明该机构高速旋转时支撑中心摆动力矩趋于0且中心点作用力始终为恒定值,动平衡特性满足高速运转要求,可以替代传统行星轮式支撑机构应用于高速切割系统.
  • 摘要：配电网缺陷统计与分析一直是供电部门的一项重要工作,通过对供电企业生产管理系统缺陷记录模块的现有的缺陷记录方式分析,得出其不利于企业管理实现实现设备运维的精益化管理.利用大数据技术结合配电网生产管理系统缺陷模块所记录的缺陷数据,运用大数据爬虫搜索功能并类别匹配,对生产管理系统所记录的缺陷进行分析归纳和整理,辅助找到数据信息之间内在关联,从而得到更加直观的数据.以雷州供电局配电网缺陷记录系统数据为支撑平台,运用大数据技术重新设计了配电网缺陷统计与分析的过程,使用大数据技术实现基于雷州配电网的配电网缺陷看板系统,以期通过现代化信息技术手段提供电力生产企业的设备运维效率,确保不断提升设备的运行可靠性.

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