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仿真機(jī)械手臂設(shè)計(jì)

時(shí)間:2024-01-10 10:30:41

導(dǎo)語:在仿真機(jī)械手臂設(shè)計(jì)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

仿真機(jī)械手臂設(shè)計(jì)

第1篇

關(guān)鍵詞:采摘機(jī)械手臂;蘋果;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

水果采摘季節(jié)性強(qiáng)、費(fèi)用高且勞動量大[1]。加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,實(shí)施“精確”農(nóng)業(yè),廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)器人,提高資源利用率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出率,降低勞動強(qiáng)度,提高經(jīng)濟(jì)效率將是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。研究采摘機(jī)械人,對于降低人工勞動強(qiáng)度和采摘成本、保證水果適時(shí)采收,具有重大的意義[2]。我國從上世紀(jì)70年代開始研究水果蔬菜類的采摘機(jī)械,并且也逐漸起步,如上海交通大學(xué)已經(jīng)開始了對黃瓜采摘機(jī)器人的研制[3],浙江大學(xué)對番茄采摘機(jī)器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的優(yōu)化[4],中國農(nóng)業(yè)大學(xué)對采摘機(jī)器人的視覺識別裝置進(jìn)行了研究[5]。目前,我國研究的采摘機(jī)器人還有西紅柿、橘子、草莓、荔枝和葡萄采摘機(jī)器人等[6-8]。文章對蘋果采摘機(jī)械手臂進(jìn)行選型,進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

1 機(jī)械人機(jī)構(gòu)選型及自由度的確定

由于采摘機(jī)械人的作業(yè)對象是蘋果,質(zhì)量輕,體積小,故而可選擇較為簡單、靈活、緊湊的結(jié)構(gòu)形式。

根據(jù)機(jī)械人手臂的動作形態(tài),按坐標(biāo)形式大致可將機(jī)械人手臂部分分為以下四類[9]:直角坐標(biāo)型機(jī)械手;圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手;球坐標(biāo)(極坐標(biāo))型機(jī)械手;多關(guān)節(jié)型機(jī)械手。采摘機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)型式選取主要取決于機(jī)械人的活動范圍、靈活性、重復(fù)定位精度、持重能力和控制難易等要求。以上四種型式,它們的活動范圍和靈活度逐漸增大。經(jīng)過對蘋果采摘空間的研究,結(jié)果表明,蘋果樹樹冠和底部的蘋果分布極少,大多分布在樹冠中部,大約有80%以上的蘋果分布在距地面垂直高度1-2m、距樹干左右方向1-2m的空間范圍內(nèi),且陰陽兩面的蘋果分布率并無明顯的差異。這就要求采摘機(jī)械手應(yīng)當(dāng)具有較大的工作空間,因此選用多關(guān)節(jié)型機(jī)械手較為合適,且其占地面積較小,更加適合蘋果采摘作業(yè)。

實(shí)際中,蘋果生長位置隨機(jī)分布,這就要求機(jī)械臂的末端執(zhí)行器能夠以準(zhǔn)確的位置和姿態(tài)移動到指定點(diǎn),因此,采摘機(jī)械人還應(yīng)具有一定數(shù)量的自由度。機(jī)械臂的自由度是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù),其數(shù)目應(yīng)該與所要完成的任務(wù)相匹配。一般來說,自由度數(shù)量越多,機(jī)械臂的靈活性、避障能力越好,通用性也越廣,但增加一個(gè)自由度就相當(dāng)于增加了一級驅(qū)動,會使得機(jī)器人的成本上升,而對于農(nóng)業(yè)機(jī)器人而言,成本高將會大大的減緩其機(jī)械商品化實(shí)用化進(jìn)程,同時(shí)增加自由度會相應(yīng)增加機(jī)器人的控制難度,降低機(jī)器人的可靠性。綜合考慮,將自由度數(shù)目定為六個(gè),這樣不僅能夠使得末端執(zhí)行器具有較為完善的功能,而且到達(dá)采摘空間中的任意位置,而且不會出現(xiàn)冗余問題。

2 采摘機(jī)械臂工作原理

圖1 機(jī)械人結(jié)構(gòu)簡圖

圖1是本次設(shè)計(jì)的球類水果采摘機(jī)械人的結(jié)構(gòu)簡圖。該結(jié)構(gòu)為六自由度機(jī)構(gòu),可劃分為底座、大臂、小臂、腕部和手五個(gè)部分。機(jī)械臂的底座通過舵機(jī)帶動傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分之間的相對轉(zhuǎn)動和旋轉(zhuǎn)。其中的各個(gè)轉(zhuǎn)動和旋轉(zhuǎn)均是通過電機(jī)驅(qū)動螺旋絲桿來實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)機(jī)械臂的傳動如下:(1)底座旋轉(zhuǎn)。確定與底座平面互相垂直的目標(biāo)采摘物所在的平面。(2)大臂轉(zhuǎn)動。移動至目標(biāo)采摘位置附近的上方或下方。(3)小臂轉(zhuǎn)動。將采摘機(jī)械手送至目標(biāo)采摘物的附近。(4)手腕轉(zhuǎn)動及旋轉(zhuǎn)。調(diào)整機(jī)械手末端采摘機(jī)構(gòu)的姿態(tài),使其處于一個(gè)合適的位置,保證采摘任務(wù)能夠合理完成。(5)手夾緊放松,完成對目標(biāo)采摘物的采摘任務(wù)。此外,將末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)為關(guān)節(jié)型的兩只手指,通過舵機(jī)6(舵機(jī)分配情況見圖2)、齒輪的嚙合及連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)采摘物的夾緊與放松。

由以上分析得出:機(jī)械手的空間位姿由各個(gè)關(guān)節(jié)的空間坐標(biāo)來決定,即當(dāng)機(jī)械手的各個(gè)舵機(jī)的坐標(biāo)確定的時(shí)候,就可以確定機(jī)械手的空間位姿。而決定舵機(jī)坐標(biāo)的因素就是臂長及臂的轉(zhuǎn)動角度,而在這兩個(gè)參數(shù)中,設(shè)計(jì)結(jié)束后臂長是確定的常量,角度為變量。在模型當(dāng)中,舵機(jī)1、2的相對位置固定不變,控制末端執(zhí)行器的舵機(jī)6用來調(diào)整手的姿態(tài),因此可以先忽略舵機(jī)1、6,將舵機(jī)2軸線中心的位置設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn)。

圖2 舵機(jī)分配方框圖

3 機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先用Pro/E軟件中的零件模塊對機(jī)械人各個(gè)零件進(jìn)行繪制,然后再對零件進(jìn)行自下而上的裝配,以及進(jìn)行零件圖及裝配圖的繪制。大臂、小臂和腕部、機(jī)械手零件圖以及裝配圖分別見圖3、圖4、圖5、圖6和圖7(單位均為mm)。

4 試驗(yàn)臺搭建與抓取效果實(shí)驗(yàn)

根據(jù)零件圖及裝配圖進(jìn)行試驗(yàn)臺搭建。由于設(shè)計(jì)尺寸較大,故將整體尺寸縮小4倍來進(jìn)行搭建。實(shí)物如圖8所示。通過操作上位機(jī)控制軟件指令信號,可給伺服舵機(jī)控制器發(fā)送控制指令信號,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械人在空間中精確作業(yè)。試驗(yàn)結(jié)果表明:機(jī)械人能夠較為平穩(wěn)、準(zhǔn)確地對目標(biāo)物進(jìn)行夾取、移動、放置等任務(wù)。證明設(shè)計(jì)合理,試驗(yàn)臺搭建正確。

5 結(jié)束語

通過對水果采摘作業(yè)的分析,設(shè)計(jì)了一套六自由度關(guān)節(jié)型采摘機(jī)械人。其運(yùn)動范圍覆蓋了水果果實(shí)的分布范圍,末端執(zhí)行器能夠執(zhí)行對水果的采摘任務(wù)。在采摘過程中,只需對舵機(jī)進(jìn)行控制,在一定程度上降低了控制的難度和復(fù)雜性。當(dāng)然,設(shè)計(jì)中也存在不足,例如缺少對果實(shí)的切割裝置,而且對葡萄等較小、較軟的果實(shí)采摘技術(shù)不成熟,有待進(jìn)一步的改善。

參考文獻(xiàn)

[1]湯修映,張鐵中.果蔬收獲機(jī)器人研究綜述[J].機(jī)器人,2005,27(1):90-96.

[2]張文莉.農(nóng)業(yè)工程導(dǎo)論論文[D].江蘇大學(xué),2011.

[3]曹其新,呂恬生,永田雅輝,等.草莓揀選機(jī)器人的開發(fā)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1999,33(7):880-884.

[4]梁喜鳳,苗香雯,崔紹榮,等.果實(shí)采摘機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作性能分析[J].農(nóng)機(jī)研究所,2004(2):133-136.

[5]周天娟,張鐵中.果蔬采摘機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展和分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2006,11:38-39.

[6]鄒湘軍,金雙,陳燕,等.基于Modelica的采摘機(jī)械手運(yùn)動控制與建模[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2009,21(18):5882-5885.

[7]馬履中,楊文亮,王成軍,等.蘋果采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2009,31(12):65-67.

[8]宋健.茄子采摘機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2008,46(6):166-168.

[9]馬江.六自由度機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)動學(xué)仿真[D].北京工業(yè)大學(xué),2009.

第2篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)械手;液壓系統(tǒng);設(shè)計(jì)

1.機(jī)械手結(jié)構(gòu)分析

本文所研究的搬運(yùn)機(jī)械手具有四個(gè)自由度,分別為手腕的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,手臂的伸縮運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和升降運(yùn)動,坐標(biāo)形式為圓柱坐標(biāo),采用液壓驅(qū)動控制方式,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖

2.機(jī)械手關(guān)鍵液壓回路分析

在驅(qū)動機(jī)械手運(yùn)動過程中,其中夾緊放松動作,旋轉(zhuǎn)動作和伸縮動作是主要的動作,這里對這些動作的回路進(jìn)行分析。

(1)夾緊回路

夾緊回路采用的是O型三位四通換向閥來進(jìn)行鎖定,如圖2所示。

1―三位四通換向閥 2―調(diào)速閥 3―二位三通換向閥

圖2 夾緊回路

(2)旋轉(zhuǎn)回路

對于機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)動作,采用了液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn),原理如圖3所示。

1―二位二通換向閥 2―調(diào)速閥 3―三位四通換向閥 4―液壓馬達(dá)

圖3 旋轉(zhuǎn)回路

3.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)作為搬運(yùn)機(jī)械手的重要驅(qū)動方式,主要 用來使機(jī)械手完成工作夾/松、手部擺動、手臂水平位 移和垂直升降等動作,主要由油缸、油泵、油壓馬達(dá)和各種閥組成。

系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下:

抓重:20kg

自由度:4

坐標(biāo)形式:圓柱坐標(biāo)

最大工作半徑:1500mm

手臂最大中心高度:700mm

手臂運(yùn)動參數(shù):

伸縮行程:700mm

伸縮速度:400mm/s

升降行程:300m m

升降速度:50mm/s

回轉(zhuǎn)范圍:0°―180°

回轉(zhuǎn)速度:70°/s

手腕運(yùn)動參數(shù):

回轉(zhuǎn)范圍:0°―180°

回轉(zhuǎn)速度:9 0°/s

手指夾持范圍:∮30mm―∮60mm

手指握力:500N

根據(jù)系統(tǒng)的工作要求和特點(diǎn),擬定的四自由度搬運(yùn)機(jī)械手液壓系統(tǒng)原理圖如圖4所示。

4.液壓系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

(1)液壓泵的選擇

泵的工作壓力的確定:泵的工作壓力可按缸的工作壓力加上管路和元件的壓力損失來確定。采用調(diào)速閥調(diào)速,初算時(shí)可取??紤]背壓,現(xiàn)取。泵的工作壓力初定為:

式中:p――液壓缸的工作壓力;――系統(tǒng)的壓力損失。

泵的流量的確定:由于液壓缸采用的是差動連接方式,而有桿腔有效面積大于活塞面積,故在速度相同的情況下,快退所需的流量大于快進(jìn)的流量,故按快退考慮。已知快退時(shí)所需要的流量,故快退時(shí)泵應(yīng)供油量為:

式中,K為系統(tǒng)的泄露系數(shù),一般取K=1.1~1.3,此處取1.1。

根據(jù)組合機(jī)床的具體情況,從產(chǎn)品樣本中選用YB-4/10型雙聯(lián)葉片泵。其最大提供的流量為:

故所選泵符合系統(tǒng)要求。

(2)選擇閥類元件

各類閥可按通過該閥的最大流量和實(shí)際工作壓力選取。如表1所示:

表1 液壓閥的選型

序號 元件名稱 型號 規(guī)格

1 溢流閥 YF-B32H 21MPa,250L/min

2 調(diào)速閥 Q-H10 32MPa,40L/min

3 單向閥 I-25B 6.3MPa、25L/min

4 二位二通電磁閥 22E1-10B 6.3MPa、l0L/min

5 三位四通電磁閥 34E1-25B 6.3MPa、25L/min

6 調(diào)速閥 Q-H20 32MPa,100L/min

7 單向閥 DF―B10K1 35MPa,30L/min

8 二位二通電磁閥 22E1-10B 6.3MPa、l0L/min

9 三位四通電磁閥 34E1-25B 6.3MPa、25L/min

10 調(diào)速閥 Q-H32 32MPa,100L/min

11 單向閥 DF―B10K1 35MPa,30L/min

12 二位三通電磁閥 23E1-25B 6.3MPa、25L/min

13 三位四通電磁閥 34E1-25B 6.3MPa、25L/min

14 調(diào)速閥 Q-H32 32MPa,100L/min

15 單向閥 DF―B10K1 35MPa,30L/min

16 二位三通電磁閥 23E1-25B 6.3MPa、25L/min

17 三位四通電磁閥 34E1-25B 6.3MPa、25L/min

(3)電機(jī)的確定

快進(jìn)快退時(shí)所需的功率比工進(jìn)時(shí)的功率要大,所以選取電機(jī)功率的時(shí)候用快進(jìn)快退的功率做為選取依據(jù)。系統(tǒng)的壓力為4MPa,流量為14L/min,其功率為:

故選取電機(jī)功率為1.5kw的電機(jī)。

本文主要對四自由度機(jī)械手的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的前進(jìn),后退,升降和回轉(zhuǎn)功能,并對系統(tǒng)的主要元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。根據(jù)仿真軟件進(jìn)行試驗(yàn),系統(tǒng)能運(yùn)行穩(wěn)定夠滿足需要,可試用推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]張宏友.液壓與氣動技術(shù)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2009.

第3篇

【關(guān)鍵詞】 數(shù)控;機(jī)床;機(jī)械

1.引言

由于工業(yè)自動化的全面發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷提高,對工作效率的提高迫在眉睫。單純的手工勞作以滿足不了工業(yè)自動化的要求,因此,必須利用先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)自動化機(jī)械以取代人的勞動,滿足工業(yè)自動化的需求。其中機(jī)械手是其發(fā)展過程中的重要產(chǎn)物之一,它不僅提高了勞動生產(chǎn)的效率,還能代替人類完成高強(qiáng)度、危險(xiǎn)、重復(fù)枯燥的工作,減輕人類勞動強(qiáng)度,可以說是一舉兩得。在機(jī)械行業(yè)中,機(jī)械手越來越廣泛的得到應(yīng)用,它可用于零部件的組裝,加工工件的搬運(yùn)、裝卸,特別是在自動化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更為普遍。目前,機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS和柔性制造單元FMC中一個(gè)重要組成部分。把機(jī)床設(shè)備和機(jī)械手共同構(gòu)成一個(gè)柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元,可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,而且適應(yīng)性很強(qiáng)。但目前我國的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離,應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低,機(jī)械手的研究和開發(fā)直接影響到我國機(jī)械行業(yè)自動化生產(chǎn)水平的提高,從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。因此,進(jìn)行機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。

目前,我國大多數(shù)工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成,其勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低,而且具有一定的危險(xiǎn)性,已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)自動化的發(fā)展趨勢。為了提高工作效率,降低成本,并使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng),適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)自動化生產(chǎn)的要求,針對具體生產(chǎn)工藝,結(jié)合機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu),利用機(jī)械手技術(shù),設(shè)計(jì)出上下料機(jī)械手代替人工工作,以提高勞動生產(chǎn)率。本文主要對機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單說明。

2.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

目前,國內(nèi)外各種機(jī)械手和機(jī)械手的研究成為科研的熱點(diǎn),其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢如下:

(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。(2)工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展,便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高,結(jié)構(gòu)小巧,且采用模塊化結(jié)構(gòu);大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性,而且維修方便。(3)機(jī)械手中的傳感器作用日益重要,除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,還引進(jìn)了視覺、聽覺、接觸覺傳感器,使其向智能化方向發(fā)展。(4)關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機(jī)械手產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì);柔性仿形噴涂機(jī)械手開發(fā),柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開發(fā),仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究,控制系統(tǒng)開發(fā); (5)焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機(jī)械手產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化研究;以及離線示教編程和系統(tǒng)動態(tài)仿真。

總的來說,大體是兩個(gè)方向:其一是機(jī)械手的智能化,多傳感器、多控制器,先進(jìn)的控制算法,復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng);其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系,性價(jià)比高,在滿足工作要求的基礎(chǔ)上,追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、簡潔、可靠,大量采用工業(yè)控制器,市場化、模塊化的元件。

3.機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)

3.1機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的類型:工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式主要有四種:直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu),圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu),球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)。各結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng)的特點(diǎn),分別介紹如下:

(1)直角坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn):直角坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動是用三個(gè)相互垂直的直線運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。由于直線運(yùn)動易于實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制,因此,其運(yùn)動位置精度高,但此種類型機(jī)械手的運(yùn)動空間相對較小,如要達(dá)到較大運(yùn)動空間,則要求機(jī)械手的尺寸足夠大。直角坐標(biāo)機(jī)械手的工作空間為一空間長方體,主要用于裝配作業(yè)及搬運(yùn)作業(yè)。直角坐標(biāo)機(jī)械手有懸臂式,龍門式,天車式三種結(jié)構(gòu)。(2)圓柱坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn):圓柱坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動及兩個(gè)直線運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。其工作空間是一個(gè)圓柱狀的空間。這種機(jī)械手構(gòu)造比較簡單,精度相對較高,常用于搬運(yùn)作業(yè)。(3)球坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn):球坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動是由兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動和一個(gè)直線運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。其工作空間是一個(gè)類球形的空間。這種機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,但精度不很高,主要應(yīng)用于搬運(yùn)作業(yè)。(4)關(guān)節(jié)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn):關(guān)節(jié)型機(jī)械手的空間運(yùn)動是由三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。相對機(jī)械手本體尺寸,其工作空間比較大,動作靈活,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。此種機(jī)械手在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛,如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)。關(guān)節(jié)型機(jī)械手又分為水平關(guān)節(jié)型和垂直關(guān)節(jié)型兩種。

3.2機(jī)械手設(shè)計(jì)的一般要求

機(jī)械手手爪設(shè)計(jì)有如下要求 :(1)機(jī)械手手爪是根據(jù)機(jī)械手作業(yè)要求來設(shè)計(jì)的。既根據(jù)其應(yīng)用場合設(shè)計(jì)手爪,在滿足作業(yè)要求的前提下,機(jī)械手手爪還要求體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。(2)機(jī)械手手爪的萬能性與專用性是矛盾的。萬能手爪在結(jié)構(gòu)上很復(fù)雜,甚至很難實(shí)現(xiàn),從工業(yè)實(shí)際應(yīng)用出發(fā),應(yīng)著重開發(fā)各種專用的、高效率的機(jī)械手手爪,加之以快速更換裝置,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的多種作業(yè)功能,而不主張用一個(gè)萬能的手爪去完成多種作業(yè),以考慮設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。(3)機(jī)械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪,可適用于不同的機(jī)械手,這就要求末端執(zhí)行器要有標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口(如法蘭),使末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。(4)機(jī)械手手爪要便于安裝和維修,易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。

3.2具體采用方案:根據(jù)實(shí)際操作的需要,該機(jī)械手在工作中需要3種運(yùn)動,其中手臂的伸縮和立柱升降為直線運(yùn)動,另一個(gè)為手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,因此其自由度數(shù)目為3,綜合考慮,應(yīng)選擇圓柱坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單,工作范圍相對較大,且有較高的精度,滿足設(shè)計(jì)要求。

4.結(jié)論

本設(shè)計(jì)是一個(gè)特定功能、滿足特殊要求的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)。機(jī)械手采用可編程序控制器控制,可以實(shí)行手動調(diào)整、手動及自動控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠,設(shè)計(jì)周期短且造價(jià)較低。PLC有較高的靈活性,當(dāng)機(jī)械手工藝流程改變時(shí),只要對I/O點(diǎn)的接線稍作修改,或?qū)/O重新分配,在控制程序中作簡單修改,補(bǔ)充擴(kuò)展即可。經(jīng)過重新編制相應(yīng)的控制程序,就能夠比較容易的推廣到其他類似的加工情況。

參考文獻(xiàn)

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[4]李建勇. 機(jī)電一體化技術(shù). 北京: 科學(xué)出版社, 2004.

第4篇

關(guān)鍵詞:機(jī)械臂;DARM;對比分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.249

0 引言

工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動化,提高了生產(chǎn)效率。在工程機(jī)械、車間廠房、高危作業(yè)、產(chǎn)品生產(chǎn)線、汽車零部件等行業(yè)機(jī)器人都得到了應(yīng)用,并且經(jīng)濟(jì)效益、發(fā)展前景都十分可觀。伴隨著工業(yè)機(jī)器人的飛速發(fā)展,研究的不斷深入,機(jī)器人產(chǎn)品向高精度、高智能、可控性強(qiáng)和高性能方向發(fā)展。人們希望這種機(jī)器人也能走進(jìn)我們的日常生活中來,于是服務(wù)型的機(jī)器人逐漸走進(jìn)了我們的視野,因此也便有了低成本的、小型的、所謂的“桌面版”機(jī)械臂的產(chǎn)品。桌面版的機(jī)械臂雖不如工業(yè)版的具有力量大、精度高、速度快的特點(diǎn),但在日常生活中,具有寫字、畫畫、拾物等功能,簡單方便,增加了趣味性的同時(shí),又可學(xué)習(xí)到知識。以所研究的書畫手臂為例,進(jìn)行介紹分析,明確其優(yōu)點(diǎn)與不足,為以后的發(fā)展與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 桌面機(jī)械臂的發(fā)展情況

1.1 uArm

uArm是一個(gè)連桿式的機(jī)械臂,它的控制部分采用了便于編程控制的開源硬件Arduino,。其最大的特點(diǎn)是底部轉(zhuǎn)盤,所有動力裝置都裝在這個(gè)地方以減少機(jī)械臂部分的重量,從而減少慣性動作對穩(wěn)定性的影響,同時(shí)也能增加機(jī)械臂的負(fù)載能力以提高效力。

在功能上也與Leapmotion合作,玩家可以通過手薟僮骰械臂,比如操控吸盤吸附非規(guī)則物體或者用機(jī)械手操控規(guī)則物體。在Processing后臺,玩家也可以對Leapmotion所開放的接口編程,把uArm變成你定制化的機(jī)械臂。

1.2 7bot

7bot機(jī)械臂其主要原型為ABB工業(yè)機(jī)械臂IRB2400,硬件結(jié)構(gòu)方面,7BotArm采用了6軸、全金屬設(shè)計(jì),不僅更加牢固耐用,而且還可以在3維空間做更多操控。其另外一個(gè)特點(diǎn)是采用了定制舵機(jī)方案,可以設(shè)定舵機(jī)的輸出力矩大小和運(yùn)行速度,確保精度,還可以采用數(shù)字I2C總線接口,僅用四根線就可以串聯(lián)127個(gè)舵機(jī)。

7BotArm提供了多種控制方式,包括手勢、網(wǎng)頁控制、結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺等實(shí)現(xiàn)智能控制,可以覆蓋不同人群的不同需求。具體來說:

(1)增加了機(jī)器人視覺功能,可以完成打地鼠游戲、陪人下棋等諸多智能應(yīng)用。

(2)增加了軟件仿真環(huán)境,模型可以和現(xiàn)實(shí)機(jī)器人一一對應(yīng),也可以在軟件環(huán)境中規(guī)劃好路徑然后下載到實(shí)際環(huán)境中去復(fù)現(xiàn)。

(3)增加了示教功能,用戶可以直接拖動機(jī)械臂進(jìn)行軌跡規(guī)劃,然后記錄回放,在不需要任何編程的情況下就可以控制機(jī)械臂運(yùn)動。

1.3 Dobot

DOBOT機(jī)械臂,號稱是全球首款高精度消費(fèi)級桌面機(jī)械臂,在能夠完成多種機(jī)械臂動作的基礎(chǔ)上,具有價(jià)格低廉的特點(diǎn),同樣是基于開源硬件Arduino控制的機(jī)構(gòu),其精度為0.2mm。

DOBOT機(jī)械臂可以3d打印、寫字、畫畫,他的另一個(gè)強(qiáng)大功能就是腦電波讀取。使用者將傳感器戴在頭上,集中注意力,例如給出一個(gè)向左的信號,并記錄為向左的動作,下次再遇到這個(gè)腦電波信號,它就會給出向左的動作等。

2 書畫手臂的模型設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)簡介

書畫手臂由一個(gè)基座、一個(gè)末端執(zhí)行器、六根金屬連桿和電動軸樞,以及同步輪和同步帶組成,這樣的機(jī)械臂可以在其活動范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意的三維位置和位姿。每一個(gè)活動的關(guān)節(jié)稱為一個(gè)自由度,共有3個(gè)關(guān)節(jié),即為3自由度機(jī)械臂。機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí),由Melzi控制板控制三個(gè)電動機(jī)的工作,從而控制執(zhí)行端在X、Y、Z三個(gè)方向的移動來進(jìn)行寫字畫畫

2.2 DARM函數(shù)詳解

控制機(jī)械臂運(yùn)轉(zhuǎn)的函數(shù),主要有兩個(gè),即正解函數(shù)和反解函數(shù),下面詳細(xì)說明

2.2.1 正解函數(shù)

3 結(jié)語

uArm、7bot、Dobot三種機(jī)械臂控制精度高、功能強(qiáng)大、更加智能化,但其昂貴的價(jià)格也使很多人望塵莫及,書畫手臂雖不及這三種機(jī)械臂,但其具有價(jià)格低廉、操作簡單、結(jié)構(gòu)簡易、實(shí)用性較高等特點(diǎn)。能夠根據(jù)使用者的需要,方便的完成寫字畫畫等基礎(chǔ)功能,另外,書畫手臂還可以運(yùn)用在激光雕刻、3D打印等方面,在保證娛樂性的同時(shí),還可讓廣大的使用者學(xué)習(xí)到很多的知識。在控制精度方面,書畫手臂仍有不足,但也有改進(jìn)的空間,相信在以后書畫手臂將會有很大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

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[3]劉極峰,丁繼斌.機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2012.

第5篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電;控制技術(shù);自動化;應(yīng)用

引言

機(jī)電控制技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,隨著電子科技以及機(jī)械工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展完善,機(jī)電控制技術(shù)的已經(jīng)得到了更加廣泛的應(yīng)用。而機(jī)電控制技術(shù)自動化的發(fā)展是未來發(fā)展的大方向,無論是在工廠中,還是家庭,機(jī)電控制技術(shù)的自動化都會給人們帶來極大的便利,為人類社會的發(fā)展提供更加強(qiáng)勁的動力。

1.機(jī)電控制技術(shù)的內(nèi)涵及自動化的原理

1.1機(jī)電控制技術(shù)的內(nèi)涵

機(jī)電控制技術(shù)是指將機(jī)械工程與電子科技有效的結(jié)合在一起,應(yīng)用與生產(chǎn)生活各個(gè)方面的控制性技術(shù)。同時(shí)在高科技領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用,工廠中的機(jī)械手臂,探月機(jī)器人這些都是機(jī)電控制技術(shù)的產(chǎn)物。

1.2自動化的原理

自動化是指在沒有人為直接干預(yù)的情況下,機(jī)電產(chǎn)品自行根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的程序有序的對某個(gè)狀態(tài)重復(fù)運(yùn)行。自動化能夠最大化的保證產(chǎn)品的規(guī)格,能夠達(dá)到人類很難達(dá)到的準(zhǔn)確度,且不會產(chǎn)生勞累,在某些及其危險(xiǎn)的領(lǐng)域還能更好的保護(hù)工人的人身安全,是人類社會發(fā)展的重要推動力。

2.機(jī)電自動控制技術(shù)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用

2.1數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電自動控制技術(shù)應(yīng)用與生產(chǎn)領(lǐng)域的典型代表,是現(xiàn)代社會高科技領(lǐng)域的發(fā)展成果。數(shù)控機(jī)床是電子控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)床的有機(jī)結(jié)合,技術(shù)工人將特殊的加工工藝通過數(shù)字技術(shù)傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床的電子控制系統(tǒng),由電子控制系統(tǒng)控制機(jī)床進(jìn)行復(fù)雜的加工工藝。使繁雜的加工工藝變得簡單易行,解放了機(jī)床工人,極大的增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

2.2機(jī)械手

機(jī)械手是工廠生產(chǎn)流水線中不可或缺的一部分。通過實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好的程序?qū)C(jī)械手進(jìn)行控制,使其重復(fù)的完成一個(gè)動作。機(jī)械手在工廠流水線中極好的代替了人工,極大的減少了產(chǎn)品生產(chǎn)的成本,而且更大的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的精確度,是機(jī)電自動控制技術(shù)在生產(chǎn)流水線中的成功應(yīng)用。

2.3數(shù)控加工中心

數(shù)控加工中心是通過對一系列及其復(fù)雜的生產(chǎn)工藝進(jìn)行程序編輯,由數(shù)控部分作為主腦控制,由電動系統(tǒng)等一系列系統(tǒng)進(jìn)行合作共同完成這一系列復(fù)雜的生產(chǎn)工藝。這一技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展,跟進(jìn)一步的解放了人力,提高了個(gè)系統(tǒng)的合作性,以及產(chǎn)品生產(chǎn)的效率。

2.4電梯

電梯是現(xiàn)代人生活中常見的工具,現(xiàn)代化都市中高樓大廈林立,電梯已經(jīng)成為了現(xiàn)代人類離不開的工具。而電梯是機(jī)電自動控制系統(tǒng)在人類生活中的典型應(yīng)用,由技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好的程序控制對電梯進(jìn)行控制,能通過程序分析人們的需求并進(jìn)行合理的升降。為人類生活帶來了極大的便利,是現(xiàn)代化都市發(fā)展中不可或缺的重要部分。

2.5軍事仿真模擬訓(xùn)練器械

仿真模擬訓(xùn)練是機(jī)械與電子有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,在仿真訓(xùn)練中,士兵能夠看到電子信息系統(tǒng)模擬出的真是化的場景,能夠親手操作軍事機(jī)械。能夠?qū)崿F(xiàn)對任何特殊地理環(huán)境的模擬,是士兵能熟練各種特殊地形的戰(zhàn)斗,極大的減少了軍事訓(xùn)練投入的資金,使士兵在某些特殊的危險(xiǎn)地形進(jìn)行訓(xùn)練變成了可能,能更好的提高士兵的作戰(zhàn)能力。

2.6探月機(jī)器人

探月機(jī)器人是人類高科技發(fā)展的產(chǎn)物,是人類對外太空進(jìn)行探索的工具,能夠在及其惡劣的太空環(huán)境工作,是人類太空探索的先頭部隊(duì)。探月機(jī)器人是通過地面的技術(shù)人員的控制,做出特定的指令,對月球的土壤,大氣等各種因素進(jìn)行探索,為人類對外太空的探索提供了便利,代替人類完成了人類本身無法去完成的任務(wù)。

3.機(jī)電自動控制技術(shù)的組成要素及發(fā)展方向

3.1機(jī)電控制技術(shù)的組成要素

結(jié)構(gòu)組成要素是機(jī)電自動控制技術(shù)的機(jī)械框架,就好比人類的骨架,是機(jī)電自動控制系統(tǒng)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的先決條件,為機(jī)電自動控制系統(tǒng)提供了一個(gè)基本動力要求。動力組成要素是機(jī)電自動控制結(jié)束的動力輸出結(jié)構(gòu),就好比人類的心臟,為整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供源源不斷的動力,確保機(jī)電自動控制系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。感知組成要素主要是各種傳感機(jī)構(gòu),熱傳感機(jī)構(gòu),光傳感機(jī)構(gòu)等等,就好比人類的眼睛及感知器官,是機(jī)電自動控制系統(tǒng)對外界要素進(jìn)行感知的機(jī)構(gòu),將外界的各種信息轉(zhuǎn)化為機(jī)電自動控制系統(tǒng)能夠識別的信息。運(yùn)動組成要素是確保機(jī)電自動控制系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu),就好比人類的四肢,是直接進(jìn)行一切運(yùn)動的組織,能夠?qū)⒆陨淼男畔⑥D(zhuǎn)化為對外界的運(yùn)動。智能組成要素是是機(jī)電自動控制系統(tǒng)進(jìn)行工作的控制機(jī)構(gòu),就好比人類的大腦,是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,是對外界信息作出處理,并作出反應(yīng)將反應(yīng)信息通過運(yùn)動要素反饋給外界環(huán)境的總指揮,是一個(gè)機(jī)電自動控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心結(jié)構(gòu)。機(jī)電自動控制系統(tǒng)由這五個(gè)要素進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,通過對不同部位的改變而成為各種不同的機(jī)電自動控制系統(tǒng),每一個(gè)組成要素的發(fā)展都會推動機(jī)電自動控制技術(shù)的發(fā)展。

3.2機(jī)電自動控制技術(shù)的發(fā)展方向

機(jī)電自動控制技術(shù)在現(xiàn)代社會中得到了廣泛的引用與好評,隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對機(jī)電自動控制技術(shù)提出了更多新的要求:智能化,綠色化,微型化,網(wǎng)絡(luò)化,模塊化。

智能化是未來機(jī)電自動控制技術(shù)的重要發(fā)展方向,雖然說現(xiàn)在的機(jī)電自動控制系統(tǒng)已經(jīng)具有了一點(diǎn)的智能化,但是這些智能化只是保證機(jī)電自動控制系統(tǒng)能夠完成一些特定的簡單或較為復(fù)雜的工作,完全不能達(dá)到自主進(jìn)行工作的要求。

4.結(jié)語

綜上所述,機(jī)電自動控制技術(shù)在在現(xiàn)今社會中的應(yīng)用廣泛且在未來具有很好的發(fā)展前景,是推動人類社會發(fā)展的重要部分。

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作者簡介:

第6篇

【關(guān)鍵詞】倉儲;可編程控制器;仿真控制

0.引言

倉儲是物流系統(tǒng)中一項(xiàng)必要的活動,是煤炭企業(yè)存儲和保管生產(chǎn)物料的重要場所,對促進(jìn)生產(chǎn)、提高效率起著重要的輔助作用。要實(shí)現(xiàn)煤礦行業(yè)倉儲過程科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理,一定要解決倉儲過程中現(xiàn)存的對倉儲自動化、機(jī)械化認(rèn)識不足[1]以及倉管人員工作環(huán)境不理想[2]的問題。而采用機(jī)械化和自動化的程度高的倉儲作業(yè)有利于實(shí)現(xiàn)物流成本的降低,同時(shí)可改善倉管人員的工作環(huán)境。本文利用西門子S7-200 PLC實(shí)現(xiàn)對小型倉庫仿真系統(tǒng)的自動控制。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作過程

該倉儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,由機(jī)械[3]和電氣控制兩部分組成。圖1(a)中顯示一小型倉庫,共有3層10個(gè)倉位。后邊有一運(yùn)動平臺(固定在可移動的溜板上),相當(dāng)于實(shí)際工作過程中的叉車,其上下左右位置由垂直(Y向)和水平(X向)放置的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別控制(見圖1(b))。步進(jìn)電機(jī)由各自的驅(qū)動器驅(qū)動,通過同步輪和同步帶帶動溜板沿直線絲杠導(dǎo)軌作X、Y向往復(fù)直線運(yùn)動,從而帶動溜板上的平臺運(yùn)動到達(dá)指定位置。

圖1 小型倉儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 定位盤結(jié)構(gòu)示意圖

每個(gè)倉位上有個(gè)定位盤,結(jié)構(gòu)如圖2所示。定位盤上有四個(gè)孔,分別與每個(gè)位置上的四個(gè)銷釘配合,使得定位盤在各倉位上有確定的位置,從而保證放置在該定位盤上的貨物位置確定。存取貨物時(shí)均需先取下定位盤,由平臺將空置(或有貨物)的定位盤帶回至原點(diǎn),將貨物放置到定位盤上(或從盤中取出),隨后再由平臺將帶有貨物 (或空置) 的定位盤送回到該指定倉位,平臺在電機(jī)帶動下回到初始等待位置。

機(jī)構(gòu)在水平、垂直兩個(gè)方向運(yùn)行軌跡的左右極限和上下極限處均設(shè)有機(jī)械行程開關(guān),用以提供越程故障時(shí)的保護(hù)信號:當(dāng)滑動溜板在運(yùn)動中越過極限位置時(shí),極限開關(guān)會動作,從而向系統(tǒng)發(fā)出越程故障信號,系統(tǒng)停止運(yùn)行。另外,每一行每一列都運(yùn)用了馬蹄型光電傳感器來確定平臺在X和Y方向是否運(yùn)動到位。

結(jié)構(gòu)中,運(yùn)動平臺的伸出和縮回動作采用了氣動控制。平臺與一直線運(yùn)動氣缸活塞桿固接,并運(yùn)用一個(gè)雙作用兩位五通電磁閥控制該氣缸的運(yùn)動。當(dāng)指定好倉位后,平臺在電機(jī)帶動下運(yùn)動到位,然后按調(diào)整好的速度向前伸出,將定位盤放入或取出相應(yīng)倉位。其氣動原理圖如圖3所示。

圖3 平臺運(yùn)動氣動原理圖

2.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該仿真系統(tǒng)采用西門子S7-200 PLC對其進(jìn)行控制。

2.1 I/O點(diǎn)分配

小型倉儲系統(tǒng)PLC的I/O點(diǎn)布置如表1所示。

2.2 控制要求

按下操作按鈕后,系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài),此時(shí)平臺處于設(shè)定原點(diǎn)位置,即正面看去左下角的空位處(X軸、Y軸均處在原點(diǎn)位置),此時(shí),氣缸縮回。存取貨物時(shí),按下取盤按鈕后,平臺在X軸、Y軸兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動下到達(dá)指定位置(依靠各層和各列傳感器定位),然后氣控平臺下降一定距離(因定位盤通過銷固定在倉位上不可直接水平取出),即X軸位置保持不變,Y軸向下運(yùn)動,平臺伸出至定位盤下,Y軸向上運(yùn)動,將定位盤取下,平臺縮回,然后回到原點(diǎn),將貨物放置到定位盤上。

圖4 取、放定位盤控制流程圖

圖5 取定位盤部分程序圖

隨后平臺再運(yùn)動至目標(biāo)倉位處,然后氣控平臺上升一定距離(X軸不動,Y軸向上運(yùn)動),平臺伸出,將定位盤連同貨物放置入位后平臺縮回,并在電機(jī)帶動下回到初始等待位置(取出貨物的過程相同)。貨物的放置和取出可根據(jù)物品、環(huán)境等實(shí)際情況采用人工或機(jī)械手臂[4]實(shí)現(xiàn),這里不做累述。

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)??刂泼}沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組的通電順序便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和轉(zhuǎn)向。文中運(yùn)用傳感器控制步進(jìn)電機(jī)的位置,比只依賴脈沖控制[5]更加簡單精確。

2.3 部分功能圖

仿真?zhèn)}儲過程中取、放定位盤的控制流程圖如圖4所示,電機(jī)的運(yùn)動由取、放按鈕或組態(tài)軟件(本文沒特別介紹)控制,所完成的程序截取部分如圖5所示。

3.結(jié)論

本文利用西門子S7-200實(shí)現(xiàn)了對倉儲過程仿真系統(tǒng)的過程控制,可有效提高倉儲過程的自動化程度,從而提高工作效率;控制間和倉儲現(xiàn)場可以分開,改善了工作環(huán)境,利于改善煤礦行業(yè)倉儲過程現(xiàn)存部分問題。

該系統(tǒng)與之前作者曾控制過的倉儲系統(tǒng)[5]相比:

(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同樣簡單,但該系統(tǒng)可靠性更強(qiáng)。雖然貨物入庫的過程比前者復(fù)雜,但因?yàn)槎ㄎ槐P的位置精確,從而放置在定位盤上的貨物也能精確到位。

(2)前者貨物入庫時(shí)是依靠活塞桿運(yùn)動直接打入倉位,沖擊較大;該系統(tǒng)放置過程更加平穩(wěn)。

(3)前者可實(shí)現(xiàn)貨物入庫過程控制,卻無法將貨物取出;該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)貨物入庫、出庫的全過程控制,因而更具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

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第7篇

關(guān)鍵詞:手語合成;虛擬人;虛擬人動畫;運(yùn)動學(xué);JAVA3D

中圖分類號:TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)11-2582-04

Method on Controlling Virtual Human Gesture Based on the Uighur Sign Language Synthesis

GONG Guo-hui, Alifu·KUERBAN

(College of information Science and Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)

Abstract: Uygur sign language synthesis system based on virtual people technique can be widely applied in various areas such as Uygur 3D sign language teaching, news broadcasting, and communication between deaf-mute and normal people, which plays an important role in improving the quality of deaf-mute people’s life. Through research on Uygur sign language, this paper uses the approach of robot kinemat? ics in virtual people arm modeling and uses java3D technique in constructing Uygur sign language editor which can complete sign language action accurately and set up a good foundation for sign language synthesis system. The main research contents are as follows: The robot ki? nematics modeling. Constructing gestures editor.

Key words: sign language synthesis; virtual human; virtual human animation; kinematics; java3D

手語是聾啞人使用的語言,它是由手形動作加上表情姿勢而組成的表達(dá)系統(tǒng),是一種靠動作和視覺進(jìn)行交流的特殊語言。手語合成就是把基于文本的自然語言通過手語合成系統(tǒng)翻譯成聾啞人認(rèn)識的手勢語言,通過計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬人將手勢表達(dá)出來。基于虛擬人技術(shù)的維吾爾語手語合成系統(tǒng)可以被廣泛的應(yīng)用到眾多領(lǐng)域,例如:維吾爾語三維手語教學(xué)、新聞播報(bào)、聾啞人和正常人的交流等,對提高聾啞人的生活質(zhì)量有著重要的意義。該文通過對維吾爾語手語的研究,用機(jī)器人運(yùn)動學(xué)的方法對虛擬人手臂模型進(jìn)行建模,運(yùn)用JAVA3D技術(shù)構(gòu)建了維吾爾語手勢編輯器,能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)手語動作,為手語合成系統(tǒng)的建立打下了良好的基礎(chǔ)。

1機(jī)器人運(yùn)動學(xué)

表示機(jī)器人操作機(jī)或機(jī)械手(Manipulator)每個(gè)桿件在空間相對于絕對坐標(biāo)系或相對于機(jī)器人機(jī)座坐標(biāo)系的位置及方向的方程,稱為機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)方程[1]。對于各運(yùn)動構(gòu)件上笛卡爾坐標(biāo)系的變換關(guān)系,該文采用的是齊次坐標(biāo)變換。例如第一個(gè)構(gòu)件的位置及方向用齊次坐標(biāo)矩陣A1描述,第二個(gè)構(gòu)件的位置及方向用齊次坐標(biāo)矩陣A2描述,則第i個(gè)構(gòu)件的位置及方向就是齊次坐標(biāo)變換:

Ti=A1A2???Ai

即各齊次坐標(biāo)矩陣依次連乘,便得到齊次坐標(biāo)變換。

1.1坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和坐標(biāo)平移的復(fù)合變換

對于最一般的情形:坐標(biāo)系{B}的原點(diǎn)與{A}的原點(diǎn)既不重合,{B}的方位與{A}的方位也不相同。用位置矢量ApBO描述{B}的坐標(biāo)原點(diǎn)相對于{A}的位置;用旋轉(zhuǎn)矩陣R描述{B}相對于{A}的方位,如圖1所示。[2]對于任一點(diǎn)p在兩坐標(biāo)系A(chǔ)和B的描述Ap和Bp具有如圖1的變換關(guān)系。

1.2齊次坐標(biāo)

我們采用齊次變換來進(jìn)行相關(guān)的坐標(biāo)變換。在該變換中,采用的坐標(biāo)是齊次坐標(biāo)。所謂齊次坐標(biāo),就是用n+1維坐標(biāo)來描述n

2手臂運(yùn)動約束

手部動作的限制主要是對關(guān)節(jié)運(yùn)動,約束條件反映了以下四種情形:1)關(guān)節(jié)角度的限制和約束的運(yùn)動類型,第二到第五個(gè)手指的第三個(gè)關(guān)節(jié)由于只能做彎曲、伸直運(yùn)動,而且第一和第二關(guān)節(jié)只能彎曲,伸直在同一方向上,因此,同一平面上的有四個(gè)手指是第二到第五手指;2)第一關(guān)節(jié)彎曲的程度大約是第二關(guān)節(jié)彎曲程度的2/3,指骨之間彎曲對人類手指運(yùn)動的限制是,在沒有外力的情況下,就不可能有第一個(gè)關(guān)節(jié)彎曲而第二關(guān)節(jié)不彎曲的情況;3)對于掌骨和手之間的約束,由于獨(dú)立的一個(gè)手指的彎曲要受到指狀組合型韌帶的限制,當(dāng)?shù)谌齻€(gè)關(guān)節(jié)彎曲時(shí)的角度大概是90度,而對于第二個(gè)手指卻少于90度,第三到第五個(gè)手指彎曲的角度超過90度,手指彎曲會阻止一個(gè)手指的伸展,因此,第三關(guān)節(jié)彎曲角度取決于相鄰手指彎曲或伸展;4)掌骨與手之間的關(guān)節(jié)并攏和分開的約束,握成一個(gè)拳頭時(shí),隨著手指彎曲的角度增加手分開與并攏的角度減少,第三個(gè)手指作用限制并攏與分開,而自然伸開手掌時(shí),并攏與分開可自由進(jìn)行。[5]

通過右乘表示四個(gè)運(yùn)動的四個(gè)矩陣就可以得到變換矩陣A,矩陣A表示了四個(gè)依次的運(yùn)動。從而得到結(jié)果如下:

按照以上規(guī)則,并按照實(shí)際應(yīng)用中的要求選取了多自由度關(guān)節(jié)的簡化形式之后,建立了手臂肩關(guān)節(jié)到手腕關(guān)節(jié)的坐標(biāo)系,各坐標(biāo)系的建立有一定的相互依附關(guān)系如圖2所示,肩關(guān)節(jié)建立了三個(gè)坐標(biāo)系,肘關(guān)節(jié)建立了兩個(gè)坐標(biāo)系。[6]圖2肩肘腕關(guān)節(jié)相互依附關(guān)系圖

根據(jù)D-H法,建立了D-H參數(shù)表:

表1 D-H參數(shù)表

C50-S50 S50C50 0-10dBC 0001

Si表示Sinθi,Ci表示Cosθi,A1表示構(gòu)件坐標(biāo)系1相對于參考坐標(biāo)系的變換關(guān)系,A2表示構(gòu)件坐標(biāo)系2相對于構(gòu)件坐標(biāo)系1的變換關(guān)系,其余變換以此類推。[7]將上面列出的轉(zhuǎn)換矩陣依次相乘就可以得到手臂各關(guān)節(jié)的空間位姿矩陣,腕關(guān)節(jié)的矩陣為:

nxoxaxpx nyoyaypy nzozazpz

0001

其中:

nx=c1c2c3c4c5-c4s1s3c5-c1s2s4c5-c1c2s3s5-s1c3s5

ny=s1c1c2c3c4c5+c1s3c4c5-c1s2s4c5-s1c2s3s5+s1c3s5nz=-s2c3c4s5-c2s4c5+s2s3s5

ox=-c1c2s3s4+s1s3s4-c1s2c4

oy=-s1c2s3s4-s1s2c4-c1s3s4

oz=-s2s3

ax=-c1c2c3c4s5+c4s1s3s5-c1s2s4s5-c1c2s3c5-s1c3s5ay=-s1c2c3c4s5-c1s3c4c5+s1s2s4s5-s1c2s3c5+c1c3s5az=s2c3c4s5+c1s4s5+s2s3c5 px=(c1c2c3s4-s1s3s4+c1s2c4)dBC+c1s2dAB py=(s1c2c3c4-c1s3s4+s1s2c4)dBC+s1s2dAB pz=(-s2c3c4+c2c4)dBC+c1dAB

3設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

工作臺是使用JPanel guiPanel()方法構(gòu)造出GUI圖形用戶界面。為了減少內(nèi)存的占用.將大部分組建作為局部變量的形式,只將各個(gè)關(guān)節(jié)滑動條作為成員變量。[8]用戶界面如圖3所示:圖3用戶界面圖

手語編輯器的效果展示,手語詞“您好”的效果展示如圖4所示:

4結(jié)論

該文通過人體生理結(jié)構(gòu),確定了人體自由度以及約束條件。并且建立了Denavit-Harten bery數(shù)學(xué)模型,根據(jù)齊次變換矩陣推導(dǎo)出虛擬人手臂關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)方程,通過正向運(yùn)動學(xué)求解出關(guān)節(jié)各個(gè)坐標(biāo)值,從而驅(qū)動各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)了手勢動作。在j2se平臺上,運(yùn)用并整合JAVA2D圖形編程和JAVA3D建模技術(shù),達(dá)到通過控制虛擬人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角參數(shù)來控制手臂姿態(tài)的目的,構(gòu)建了維吾爾語手語編輯器,能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)手語的編輯,為以后手勢庫的生成打下了良好的基礎(chǔ)。

該文對基于維吾爾語手語合成的虛擬人姿態(tài)控制研究還處于起步階段,還有很多不足之處。在接下來的工作中,虛擬人的建模方法、對虛擬人靜態(tài)姿態(tài)編輯技術(shù)的改進(jìn)、虛擬人外觀的改進(jìn)、手語合成中手勢庫的建立、手勢數(shù)據(jù)的壓縮、人體運(yùn)動分析方面以及在嵌入式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等地方都需要做大量的研究。后續(xù)的工作必將會推動維吾爾語手語合成系統(tǒng)的發(fā)展,為維吾爾語手語合成系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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第8篇

[關(guān)鍵詞]柔性臂結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 問題 模型 優(yōu)化

中圖分類號:TL503.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0370-01

一、柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)

柔性臂是一種十分復(fù)雜的動力學(xué)系統(tǒng),高度的非線性,不斷變化性等等都是這種柔性臂系統(tǒng)的特點(diǎn)。因?yàn)槿嵝员圻@種系統(tǒng)的復(fù)雜性,那就意味著要想很好的處理這種系統(tǒng),就需要有效的建立她的模型。柔性臂的各項(xiàng)特點(diǎn),好友他簡單明了的物理性質(zhì)和容易建立模型的特點(diǎn)都使得柔性臂成為動力系統(tǒng)研究和控制理論設(shè)計(jì)研究最為主要的研究對象了。選用柔性臂而不選用剛性臂是因?yàn)閯傂员蹧]有柔性臂那么高的操作性,那么高的載重度,而且剛性臂的耗能比柔性臂高,生產(chǎn)的成本高能夠加工利用的空間小。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候使用柔性臂而不是剛性臂。就是因?yàn)閯傂员鄄蝗缛嵝员勰菢雍?,柔性臂的?yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)的領(lǐng)先于剛性臂。柔性臂的優(yōu)勢就是人們選擇她的條件。

控制系統(tǒng)是一種管理系統(tǒng),由這種系統(tǒng)控制主要的部分,非主要的部分,控制一些媒介部分來完成所要完成的目的和所要完成的功能。換一句話說控制系統(tǒng)就是按照設(shè)定量來將一些機(jī)械設(shè)備按照這個(gè)設(shè)定量來完成,來實(shí)施工作??刂葡到y(tǒng)有許多的分類,譬如開環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)控制系統(tǒng),隨動控制系統(tǒng),程序控制系統(tǒng)等等。這些都是控制系統(tǒng)的幾個(gè)要素?,F(xiàn)在,跟著科技的成長,社會的前進(jìn),控制系統(tǒng)的對象也已經(jīng)隨著需求變得穩(wěn)固了起來。

二、柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)里面存在的問題。

柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并非現(xiàn)在才有的,在之前就有對柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),但是在以前的設(shè)計(jì)過程中呢,設(shè)計(jì)者所采取的設(shè)計(jì)法子便是將兩者分開來設(shè)計(jì),先設(shè)計(jì)柔性臂結(jié)構(gòu),將柔性臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好餓以后再設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),或者是在一個(gè)系統(tǒng)上面設(shè)計(jì)另外一個(gè)系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)能夠有效的將整個(gè)總的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度降低,降低整個(gè)系統(tǒng)中的復(fù)雜性,但是這種設(shè)計(jì)也同樣的存在著一種缺陷,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中呢,將設(shè)計(jì)的重心放在了兩個(gè)分開的系統(tǒng)上面,這樣的設(shè)計(jì)在一定的程度上面講兩個(gè)系統(tǒng),兩個(gè)領(lǐng)域的融合度降低了,兩個(gè)不能很好的相結(jié)合,減少了兩個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系和對彼此的作用。這種設(shè)計(jì)不能從本質(zhì)上面解決柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)之間本來就存在著的矛盾反而將兩者之間的矛盾更加明顯化。因此,要想將整個(gè)系統(tǒng)的工作能力提高,就要重新對柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行新的設(shè)計(jì),建立一種新的模型并且將這兩者之間本身固有的矛盾進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)而最好能逐漸消除這兩者之間的矛盾。

三、建立柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的新型的模型。

在建設(shè)模型中呢,要盡可能的將力學(xué)理論和力學(xué)的使用方法得到應(yīng)用。在一定意義上面,柔性臂結(jié)構(gòu)是一種力學(xué)的系統(tǒng),所以在設(shè)計(jì)柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)上,力學(xué)理論的有效利用是必不可少的。

對于柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的建立模型的方法有很多,比如說有配置結(jié)構(gòu)的特征法,控制模型動態(tài)法……等等一些方法。此刻,來介紹一下配置結(jié)構(gòu)的特征法,控制模型動態(tài)法。

配置結(jié)構(gòu)的特征法:配置結(jié)構(gòu)的特征法是根據(jù)周圍的工作環(huán)境,周圍環(huán)境的變化來將系統(tǒng)進(jìn)行不間斷的改變,進(jìn)而將系統(tǒng)的動態(tài)性這個(gè)特點(diǎn)得到優(yōu)化。設(shè)計(jì)這個(gè)模型的時(shí)候,這個(gè)模型將能夠用最直接的方式來滿足不斷變化著的工作環(huán)境和一些設(shè)定量。始終系統(tǒng)的動態(tài)是由系統(tǒng)的根本所要求的。這種方法能夠有效的解決柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題,將系統(tǒng)的穩(wěn)定性得以提高。

控制模型動態(tài)法:根據(jù)動態(tài)理論,不管是系統(tǒng)還是一般的普通的結(jié)構(gòu)的動態(tài),在一定量的空間里面來看,能夠在這一定量的空間里面沒有限制的不斷的變動,這就是動態(tài)理論。這樣沒有限制的在一定量的空間里面變動就是將模型動態(tài)加以轉(zhuǎn)變,使得只有幾個(gè)模型動態(tài)在那個(gè)一定量空間里面改變。這便是控制模型動態(tài)法。這類法子可以將這些空間模型進(jìn)行分割,將這些進(jìn)行分割以后,在不改變這些控制模式狀態(tài)的條件下面,能夠有效的優(yōu)化柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),有效的解決柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題。

最適合,次要適合控制法:最適合控制法是指在相同前提條件下,這種方法能夠同時(shí)的照顧到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同方面。因此這種模型建立法一般都是被使用在已經(jīng)有一定的模型基礎(chǔ)上面,從而將設(shè)計(jì)模型達(dá)到最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)。次適合控制法是指在設(shè)計(jì)模型的時(shí)候沒有辦法照顧到各個(gè)方面,但是在一定程度上面將系統(tǒng)的性能加以優(yōu)化。即使沒有辦法將柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最佳狀態(tài)但是也是能將柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到很好的狀態(tài)。因此,現(xiàn)在在柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最適合,次要適合控制法是較常使用的方法。

四、結(jié)語

在柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)這兩個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)困難的研究,因?yàn)槿嵝员劢Y(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中牽涉了很多的方面,有之前就講到的動力學(xué),還有統(tǒng)計(jì)學(xué)里面的系統(tǒng)的最優(yōu)目標(biāo)法,系統(tǒng)的控制觀念,計(jì)算機(jī)等一系列的高科技學(xué)科的運(yùn)用。要想在柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中達(dá)到最優(yōu)的控制,就要創(chuàng)立更加合適,更加有利于這柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型。有效模型的設(shè)計(jì)有利于柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此在設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)者要以最優(yōu)目標(biāo)位前提來設(shè)計(jì)柔性臂結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔玲麗,張建宇,高立新,肖志權(quán).柔性機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)建模的研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào).2007(06).

[2] 朱燈林,王安麟,王石剛,莊翰.基于Pareto GA的機(jī)械手結(jié)構(gòu)/控制多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào).2005(07).

第9篇

為積極響應(yīng)國家“十三五”和《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略,廣汽集團(tuán)提出了“1513”發(fā)展戰(zhàn)略,包括1個(gè)目標(biāo),5大板塊,1個(gè)重點(diǎn),3大突破,并圍繞“1513”戰(zhàn)略,有序地推進(jìn)產(chǎn)能布局、產(chǎn)融結(jié)合等重點(diǎn)項(xiàng)目,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng),深入發(fā)展新技術(shù)研發(fā),新綠色環(huán)保業(yè)態(tài)的發(fā)展,從而全方位地提升廣汽集團(tuán)的核心競爭力。廣汽集團(tuán)董事長曾慶洪表示:“新能源汽車及智能網(wǎng)聯(lián)是全球汽車工業(yè)的發(fā)展方向,給中國汽車產(chǎn)業(yè)既帶來挑戰(zhàn)也帶來機(jī)遇?!濉陂g,廣汽集團(tuán)明確提出實(shí)現(xiàn)‘電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化’方面的重大突破,努力推動全球盡快進(jìn)入低碳智能出行時(shí)代?!?/p>

關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)助力中國制造

目前,廣汽已具備了對動力電池系統(tǒng)、電機(jī)、電機(jī)控制器等新能源零部件同步開發(fā)能力和整車控制器開發(fā)能力;搭建了新能源整車動力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及整車仿真平臺,可實(shí)現(xiàn)整車控制策略平臺設(shè)計(jì)開發(fā)。

同時(shí),在智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域,廣汽自主品牌一直堅(jiān)持正向開發(fā),在車聯(lián)網(wǎng)、電子電器、X-ECU、新能源等方面已形成了技術(shù)積累。自主研發(fā)的Injoy交互系統(tǒng)擁有遠(yuǎn)程控制、車況定位、緊急救援等18項(xiàng)強(qiáng)大功能;此外,無人駕駛汽車WitStar Ⅱ,目前已具備局部區(qū)域內(nèi)任意預(yù)設(shè)兩點(diǎn)的全自動無人駕駛能力。

從廣汽整車制造二部車間可以看到,近300臺機(jī)械手臂有效提升生產(chǎn)效率并保持高品質(zhì)的一致性。廣汽傳祺第二生產(chǎn)線的建設(shè)是充分考慮SSC原則(Simple、Slim、Compact),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全過程物流智能自動化,投資降低15%,零部件庫存減少70%,庫存資金減少50%,質(zhì)量成本降低30%,完全達(dá)到國際先進(jìn)水準(zhǔn)。人與設(shè)備緊密配合,實(shí)現(xiàn)“人機(jī)最佳平衡”,可以自動識別車型和配置,實(shí)現(xiàn)了智能化生產(chǎn),在人機(jī)工程優(yōu)化、機(jī)器人離線編程等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面核心技術(shù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

智能制造代表了中國汽車和中國工業(yè)的發(fā)展方向,廣汽傳祺通過不斷優(yōu)化產(chǎn)能、改善質(zhì)量、提高效率,打造出集廣汽全球研發(fā)網(wǎng)、廣汽生產(chǎn)方式、全球供應(yīng)鏈體系為一體的世界級造車體系。未來廣汽將以廣汽生產(chǎn)方式為核心建立信息物理融合系統(tǒng),大力發(fā)展智能制造技術(shù),打造智能工廠,實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)和智能物流,全面踐行《中國制造2025》。

智能制造+創(chuàng)新研發(fā)+生態(tài)小鎮(zhèn)

日前,總體規(guī)劃面積約7500畝的廣汽智聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)正式開工建設(shè)。產(chǎn)業(yè)園將圍繞“智能制造+創(chuàng)新研發(fā)+生態(tài)小鎮(zhèn)”三大領(lǐng)域,重點(diǎn)布局汽車制造、汽車研發(fā)、汽車金融、汽車文化、汽車旅游、汽車商貿(mào)等六大業(yè)態(tài),形成“一軸兩廊三區(qū)”的功能分區(qū)(“一軸”是產(chǎn)城融合生態(tài)軸;“兩廊”是七沙涌生態(tài)廊道、金山―蓮花山生態(tài)廊道;“三區(qū)”是智能制造區(qū)、創(chuàng)客服務(wù)區(qū)、生態(tài)小鎮(zhèn)),發(fā)展成為“中國制造2025”發(fā)展典范、國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范基地、智聯(lián)新能源汽車生態(tài)小鎮(zhèn),打造智能、開放、創(chuàng)新、綠色、共享、生態(tài)的國際智聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)城,建成后將對廣汽集團(tuán)合資企業(yè)和社會開放,并共享研發(fā)生產(chǎn)銷售平臺。

與此同時(shí),產(chǎn)業(yè)園還將全面整合廣汽集團(tuán)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、合作伙伴等研發(fā)能力,構(gòu)建起多功能的綜合產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng),提倡產(chǎn)業(yè)組團(tuán)式發(fā)展的空間布局,帶動產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展;搭建開放式的創(chuàng)客空間,吸引國內(nèi)外高端人才,實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與創(chuàng)業(yè)孵化功能,建設(shè)面向全球頂尖研發(fā)人才、高端技術(shù)等資源的共享平臺。

預(yù)計(jì)到2025年,產(chǎn)業(yè)園將吸引多家研發(fā)機(jī)構(gòu)、超2000名研發(fā)人員入駐,形成覆蓋創(chuàng)業(yè)投資企業(yè)、金融、文化商貿(mào)等具有核心競爭力的整車制造或核心零配件生態(tài)產(chǎn)業(yè)園。

此外,園區(qū)還將探索宜居宜業(yè)宜游的產(chǎn)城融合新業(yè)態(tài),建設(shè)以“汽車+”為特色的系列項(xiàng)目,打造智聯(lián)新能源汽車生態(tài)小鎮(zhèn)。

積極融入

“一帶一路”倡議建設(shè)當(dāng)中

近年來,中國汽車在國際市場上的影響力日益增強(qiáng),廣汽傳祺積極沿“一帶一路”展開布局,在科威特、尼日利亞等14個(gè)國家搭建銷售和服務(wù)渠道營銷網(wǎng)絡(luò)。憑借中高端產(chǎn)品定位、高品質(zhì)和性價(jià)比,廣汽傳祺的中高端品牌形象已深入人心,改變了部分外國人對中國產(chǎn)品低端、低檔、低利潤的保守印象,并逐步在中東、非洲、東南亞地區(qū)站穩(wěn)腳跟,領(lǐng)跑中國汽車品牌當(dāng)?shù)厥袌鲣N量,成為消費(fèi)者口中的“最好中國品牌”。

2016年5月,廣汽傳祺提供GS4、GA6、GS5 Super、GA3S四款車型,在巴林F1賽車跑道舉辦“沒有彎道的傳祺世界”試乘試駕活動,吸引了當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商集團(tuán)代表、媒體記者和逾千位慕名而來的客戶參加體驗(yàn),廣汽傳祺憑借優(yōu)越的產(chǎn)品品質(zhì)在當(dāng)?shù)貥淞⒘肆己每诒?/p>