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机器人平面工具TCP的双目视觉标定方法 预览
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作者 王才东 李志航 +1 位作者 王新杰 王辉 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第1期239-244,共6页
工业机器人末端工具中心点(TCP)是机器人实际的运动轨迹,TCP的标定效率和精度直接影响机器人的作业质量。针对机器人平面式作业工具TCP的快速、准确标定需求,提出一种基于双目视觉的标定方法。通过改变机器人末端工具位置,结合双目视觉... 工业机器人末端工具中心点(TCP)是机器人实际的运动轨迹,TCP的标定效率和精度直接影响机器人的作业质量。针对机器人平面式作业工具TCP的快速、准确标定需求,提出一种基于双目视觉的标定方法。通过改变机器人末端工具位置,结合双目视觉系统对靶标点进行测量,并进行坐标转换计算,从而求解出TCP。搭建机器人TCP标定实验平台,通过对比实验,验证了方法的正确性和有效性,满足实际机器人平面式末端工具的TCP标定要求,避免了传统接触式标定方法存在的碰撞风险。 展开更多
关键词 平面式末端工具 TCP标定 双目视觉 非接触测量
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基于手眼关系的机器人TCP自标定方法 预览
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作者 王才东 李志航 +3 位作者 王新杰 陈志宏 陈响元 王良文 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期6-11,共6页
双目视觉系统和机器人在焊接中的结合使用,可以对焊缝进行实时追踪,以提高焊接质量。而机器人末端工具(焊枪)的中心点(TCP)作为机器人的实际运动轨迹,其标定精度直接影响机器人作业质量。针对该问题,以双目测量为基础,结合手眼关系和成... 双目视觉系统和机器人在焊接中的结合使用,可以对焊缝进行实时追踪,以提高焊接质量。而机器人末端工具(焊枪)的中心点(TCP)作为机器人的实际运动轨迹,其标定精度直接影响机器人作业质量。针对该问题,以双目测量为基础,结合手眼关系和成像对称性的特点,提出了一种基于手眼关系的机器人TCP参数快速标定的方法。通过在机器人实验平台上与四点法进行对比实验,验证该标定方法的正确性和有效性。在不增加成本的同时,完成了TCP的快速、正确标定,满足了实际工业生产中机器人末端工具参数的标定需求。 展开更多
关键词 焊接作业 双目视觉 手眼关系 平面镜 TCP标定
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基于熵率聚类分割和环带差分的油封缺陷检测 预览
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作者 刘洁 贺振 +1 位作者 娄泰山 王才东 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第8期90-92,96共4页
针对油封工件表面啃伤缺陷与背景对比度较低,检测区域灰度分布不均,区域分割与缺陷提取困难等问题,提出了基于熵率聚类分割和环带差分的油封缺陷检测方法。首先将油封图像进行超像素分割,分割为多个检测区域。根据油封灰度值轴向差异大... 针对油封工件表面啃伤缺陷与背景对比度较低,检测区域灰度分布不均,区域分割与缺陷提取困难等问题,提出了基于熵率聚类分割和环带差分的油封缺陷检测方法。首先将油封图像进行超像素分割,分割为多个检测区域。根据油封灰度值轴向差异大、环向分布均匀的特点,采用环带均值背景差分方法检测啃伤缺陷。实验选择黑色橡胶骨架油封测试,结果证明,该检测算法能够有效实现油封区域分割和表面啃伤缺陷检测,区域分割正确率约98%,缺陷检出率可达95%。 展开更多
关键词 熵率聚类 环带差分 图像分割
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机械专业电类系列课程建设与教学改革探索 预览
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作者 王才东 尚宝平 何文斌 《河南教育:高教版(中)》 2018年第11期123-125,共3页
根据经济发展对机械专业人才的新需求,结合工程教育专业认证对机械类专业课程体系的要求,学校对机械专业电类系列课程进行教学改革。学校从明确目标定位、整合与完善课程体系、建立课程群、建设课程群教学团队、开设跨课程的综合性训... 根据经济发展对机械专业人才的新需求,结合工程教育专业认证对机械类专业课程体系的要求,学校对机械专业电类系列课程进行教学改革。学校从明确目标定位、整合与完善课程体系、建立课程群、建设课程群教学团队、开设跨课程的综合性训练项目等方面进行探索,这些探索能拓宽电类知识的范围,突出“机”“电”的结合,也能充分调动学生学习的积极性与实验的主动性,强化对学生创新能力和工程技术应用能力的培养。 展开更多
关键词 机械专业 课程建设 课程群 综合实验
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基于Workbench的缩套式超高压缸体优化设计 预览
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作者 王新杰 李飞易 +2 位作者 张志刚 姚建松 王才东 《液压与气动》 北大核心 2018年第2期14-19,共6页
某设备的缩套式超高压缸体存在内壁始终为应力最大位置,且缸体应力分布相当不均匀的问题。为满足缸体最大等效应力小于缸体材料的屈服极限,以内外缸体内壁剪应力相等为约束条件,结合过盈配合及设计要求,利用响应面法对缩套式超高压缸体... 某设备的缩套式超高压缸体存在内壁始终为应力最大位置,且缸体应力分布相当不均匀的问题。为满足缸体最大等效应力小于缸体材料的屈服极限,以内外缸体内壁剪应力相等为约束条件,结合过盈配合及设计要求,利用响应面法对缩套式超高压缸体进行优化设计。结果表明,缸体的过盈量从优化前的0.30 mm减小到优化后的0.2662 mm,降低了内外缸安装套合时的工作难度;内缸内壁到外缸内壁的等效应力的变化率从优化前的0.787 MPa/mm降为0.0568 MPa/mm,缸体的应力分布不均匀性较优化前有了较大的改观。 展开更多
关键词 缩套式超高压缸体 WORKBENCH 应力分析 优化设计
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基于球副的三自由度踝关节辅助康复装置逆运动学建模分析 被引量:1
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作者 王良文 宋康康 +2 位作者 时长敏 王才东 杜文辽 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第5期81-85,共5页
为实现踝关节辅助康复,开发了一种基于球副的三自由度踝关节辅助康复装置。该装置采用中心球副作为支撑,3个S'PS'支链进行驱动,可形成工作平台的三维运动,能实现踝关节背屈/跖屈运动、内翻/外翻运动以及内收/外展运动。在介绍该仿生... 为实现踝关节辅助康复,开发了一种基于球副的三自由度踝关节辅助康复装置。该装置采用中心球副作为支撑,3个S'PS'支链进行驱动,可形成工作平台的三维运动,能实现踝关节背屈/跖屈运动、内翻/外翻运动以及内收/外展运动。在介绍该仿生踝关节辅助康复装置结构的基础上,对其进行了逆运动学建模分析。针对系统可以实现的多种运动模式,分别进行建模分析,给出了相关计算公式,并采用Matlab软件绘制了工作平台运动转角与驱动电机转角的关系图线。研究过程为同类结构的机构分析提供了参考。 展开更多
关键词 踝关节 仿生 辅助康复装置 逆运动学建模
3自由度并联机器人运动学标定方法研究 被引量:3
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作者 王新杰 范国锋 王才东 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第12期76-81,共6页
在分析常用机器人标定方法的基础上,结合3-R2H2S并联机器人的结构特点,提出了一种基于自学习方法的3自由度并联机器人参数标定方法。该标定方法把所有引起定位误差的影响因素均归结为机器人结构参数的变化,通过试验得到机器人的输入输出... 在分析常用机器人标定方法的基础上,结合3-R2H2S并联机器人的结构特点,提出了一种基于自学习方法的3自由度并联机器人参数标定方法。该标定方法把所有引起定位误差的影响因素均归结为机器人结构参数的变化,通过试验得到机器人的输入输出值,并将其代入机器人逆运动学方程中,反求出含修正系数的结构参数。利用标定后的结构参数建立机器人精确的逆运动学方程。运用MATLAB建立机器人的运动学模型,搭建机器人参数标定试验平台,并进行参数标定试验,将理论计算结果与3自由度并联机器人的实际运行结果进行比较分析。试验结果表明,该自学习标定方法可以获得精确的机器人逆运动学模型,具有较高的计算精度和环境适应性。 展开更多
关键词 并联机器人 逆运动学 参数标定 定位精度
不对称电极介电弹性体的电致动响应与有限元分析 预览
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作者 陈鹿民 王晨 +2 位作者 王才东 史波 《功能材料》 CSCD 北大核心 2017年第6期6074-6079,共6页
以DowCorning 186硅橡胶为介电弹性体(DE)基底膜,以精细Ag纳米颗粒和导电石墨掺杂的硅橡胶为电极,组装了不对称DE电致动膜。两电极膜存在显著的力学性能、导电性能差异,其厚度、模量、面电阻分别为96.8μm、26.6MPa、8.42kΩ/cm~2和17... 以DowCorning 186硅橡胶为介电弹性体(DE)基底膜,以精细Ag纳米颗粒和导电石墨掺杂的硅橡胶为电极,组装了不对称DE电致动膜。两电极膜存在显著的力学性能、导电性能差异,其厚度、模量、面电阻分别为96.8μm、26.6MPa、8.42kΩ/cm~2和179.3μm、32.6MPa、3.87kΩ/cm~2。导入4kV、2Hz、25%占空比的激励信号,不对称DE膜发生上下振动,中心偏离平衡位置的最大振幅为3.6mm,偏离角为17.4°。利用激光位移传感器研究了偏振位移与驱动电压、频率之间的关系,结果表明,偏振位移随驱动电压的增加而增加,随激励频率的增加而减小。同时利用ANSYS模拟了不对称DE泵膜的应力输出、功率、流量,计算结果可为研制新型智能可控微泵提供实验数据和研究基础。 展开更多
关键词 电活性聚合物 绝缘弹性体 硅橡胶 微泵 有限元分析
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新课改背景下合作学习在小学数学课堂中的应用研究 被引量:1
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作者 王才东 《课程教育研究》 2017年第11期157-158,共2页
在我国新课程教学改革的不断加强下,许多课堂教学活动的有效建设成为了教师必须关注的重点内容,在小学数学教学课堂中,教学活动和合作学习是提高学生学习成绩,改善课堂环境提高教学效率必须的教学方式。对于小学阶段的学生来说,教学活... 在我国新课程教学改革的不断加强下,许多课堂教学活动的有效建设成为了教师必须关注的重点内容,在小学数学教学课堂中,教学活动和合作学习是提高学生学习成绩,改善课堂环境提高教学效率必须的教学方式。对于小学阶段的学生来说,教学活动的提升是非常困难的,这就需要合作学习模式的引导来从侧面提高学生对于教学活动的认可,这样不仅可以让学生在互帮互助的过程中完成学习目标,还能让教学活动有更大的提升空间。 展开更多
关键词 小学数学 合作学习 应用策略 模式
爬行类四足仿生机器人的数字化建模与应用 预览
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作者 王良文 李群涛 +2 位作者 王新杰 过金超 王才东 《轻工学报》 CAS 2016年第2期87-96,共10页
爬行类四足仿生机器人具有冗余驱动的特征,其正运动学分析位移过程十分困难.基于四足步行机器人构型爬行类四足仿生机器人数字化模型的建模技术为:通过数字模型,驱动机器人的尺寸与主动关节角度,使机器人运动到相应位置.在确定了机器... 爬行类四足仿生机器人具有冗余驱动的特征,其正运动学分析位移过程十分困难.基于四足步行机器人构型爬行类四足仿生机器人数字化模型的建模技术为:通过数字模型,驱动机器人的尺寸与主动关节角度,使机器人运动到相应位置.在确定了机器人模型的位置和姿态后,进行草图绘制建立坐标系.利用Solid Works中的测量函数,进行参数的测定,结合齐次变化矩阵,可以获得机器人位置和姿态的解.该方法用于机器人的运动学分析时,不需要进行详细的运动学公式的推导,只需要明确机器人各个零部件之间的约束关系,确定主动约束和被动约束即可.该方法的思想可以广泛应用于具有冗余驱动的机构运动分析中。 展开更多
关键词 爬行类四足仿生机器人 机器人构型 数字化模型 冗余驱动
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基于刚柔混合驱动的仿生踝关节辅助康复装置的工作空间研究 被引量:1
11
作者 王良文 李洪鹏 +3 位作者 王新杰 杜文辽 王才东 宋康康 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第9期32-37,共6页
介绍了一种基于刚柔混合驱动的仿生踝关节辅助康复装置,该装置具有两个自由度,但能近似实现踝关节的三维运动。为了分析该装置的康复效果,对其工作空间进行了研究。为此,首先给出了该装置的工作条件,对工作空间的约束进行了分析;然后,... 介绍了一种基于刚柔混合驱动的仿生踝关节辅助康复装置,该装置具有两个自由度,但能近似实现踝关节的三维运动。为了分析该装置的康复效果,对其工作空间进行了研究。为此,首先给出了该装置的工作条件,对工作空间的约束进行了分析;然后,在此基础上建立了工作空间的数字化求解模型;最后,采用Matlab进行了踝关节辅助康复装置的工作空间计算。分析结果可以作为踝关节辅助康复装置优化结构、最终确定参数的依据。研究过程为多运动模式的机构的工作空间研究提供了参考。 展开更多
关键词 踝关节 仿生 辅助康复装置 工作空间
六自由度搬运机械手液压系统的设计 预览 被引量:3
12
作者 张存鹰 王才东 郑辉 《机床与液压》 北大核心 2016年第11期41-44,共4页
在分析车轮轮毂生产线技术需求的基础上,设计一种六自由度液压搬运机械手结构与控制系统,分析了液压系统的工作原理.为使液压缸的输出力最小,建立了液压缸输出力与结构参数的数学模型,并基于MMM软件对机械手结构进行优化设计.最后对液... 在分析车轮轮毂生产线技术需求的基础上,设计一种六自由度液压搬运机械手结构与控制系统,分析了液压系统的工作原理.为使液压缸的输出力最小,建立了液压缸输出力与结构参数的数学模型,并基于MMM软件对机械手结构进行优化设计.最后对液压系统的关键部件进行了设计计算与分析,分析表明:该液压系统完成了对机械手的伺服控制,满足汽车轮毂搬运要求,该研究为同类工业机器人液压系统的设计提供了参考. 展开更多
关键词 机械手 六自由度 液压系统 MMM
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仿生踝关节及其绳索传动机构的设计与实现
13
作者 钱磊 李一浩 +2 位作者 王才东 陈鹿民 王新杰 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第9期80-84,共5页
根据人体生理踝关节的结构特点,设计了一种具有空间斜交叉轴的仿生踝关节装置。该装置有小腿关节、踝关节和距下关节3个自由度。为减小踝部质量,将踝关节和距下关节的驱动电机安装在大腿上,采用绳索绕过膝关节传动至踝与距下关节,并将... 根据人体生理踝关节的结构特点,设计了一种具有空间斜交叉轴的仿生踝关节装置。该装置有小腿关节、踝关节和距下关节3个自由度。为减小踝部质量,将踝关节和距下关节的驱动电机安装在大腿上,采用绳索绕过膝关节传动至踝与距下关节,并将绳索在轮上固定,以达到限制各关节转动角度的目的。运用D-H坐标表示方法,通过仿真,计算分析了该机构的运动姿态空间,并与人体足部相关姿态参数进行了比较。表明该机构能够实现类似于人体生理踝部关节的运动功能。该机构可用在仿人机器人领域,也可为人体踝关节运动特性的研究提供参考。 展开更多
关键词 踝关节 机构设计 仿生
机器人学课程教学改革的探索与实践 预览 被引量:3
14
作者 王才东 王良文 李一浩 《中国现代教育装备》 2015年第21期52-54,共3页
机器人学涉及机械、电子、人工智能等多学科综合性技术,是机械电子工程专业基础课。在分析机器人学课程特点和教学现状的基础上,从教学内容、教学方法、实验教学内容与方式、学生科技创新实践活动等方面进行改革,使课堂教学由单纯知识... 机器人学涉及机械、电子、人工智能等多学科综合性技术,是机械电子工程专业基础课。在分析机器人学课程特点和教学现状的基础上,从教学内容、教学方法、实验教学内容与方式、学生科技创新实践活动等方面进行改革,使课堂教学由单纯知识型教学向注重工程实践能力培养的转变,提高教学效果与教学质量。 展开更多
关键词 机器人教学 教学方法 实践教学 创新能力
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轮腿混合式四足机器人设计及运动学分析 被引量:3
15
作者 郑辉 王敏 +1 位作者 王新杰 王才东 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第1期57-61,共5页
针对轮式机器人地形适应能力差与腿式机器人移动速度受限的问题,设计了一个既能爬行又能滚动行驶的轮腿混合式的四足机器人,采用钢丝绳驱动方式来实现机器人脚轮的工作状态转换。在对机器人进行整体设计和腿部机构详细设计的基础上,运用... 针对轮式机器人地形适应能力差与腿式机器人移动速度受限的问题,设计了一个既能爬行又能滚动行驶的轮腿混合式的四足机器人,采用钢丝绳驱动方式来实现机器人脚轮的工作状态转换。在对机器人进行整体设计和腿部机构详细设计的基础上,运用D-H法建立站立腿的运动学方程,并通过几何法验证了运动学方程的正确性。借助MATLAB软件,编程程序绘制了摆动腿的运动空间,并分析了机器人的越障能力。 展开更多
关键词 轮腿混合 四足机器人 运动模型 运动空间
绳驱动仿人踝关节机构设计及其运动学分析 被引量:1
16
作者 陈鹿民 王才东 +1 位作者 陈仁涛 王新杰 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期31-34,41共5页
以人体生理踝部关节结构为模仿对象,设计一种转动轴线空间斜交叉的2自由度绳驱动踝部关节机构。运用D—H法建立了踝部关节的运动学模型,进行了踝关节机构的运动学仿真,分析了踝关节机构的距下关节、踝关节转角对脚部内外翻、内外旋... 以人体生理踝部关节结构为模仿对象,设计一种转动轴线空间斜交叉的2自由度绳驱动踝部关节机构。运用D—H法建立了踝部关节的运动学模型,进行了踝关节机构的运动学仿真,分析了踝关节机构的距下关节、踝关节转角对脚部内外翻、内外旋、背曲(跖屈)运动的影响,仿真结果表明设计的踝部关节机构具有良好的运动灵活性,实现了与人体踝部关节接近的运动功能,为仿人机器人高性能踝部关节的研制提供了理论基础。 展开更多
关键词 仿人机器人 踝部关节 结构设计 运动学
一种自锁式爬杆机器人的设计与分析 被引量:6
17
作者 王才东 范国锋 +1 位作者 王新杰 汤一明 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第10期60-63,共4页
针对传统爬杆机器人携带重物能力有限,故障后易造成意外伤害等问题,应用自锁原理设计一种新型自锁式爬杆机器人。介绍了机器人的结构设计方案与工作原理,进行了机器人的自锁条件分析、载重能力计算和运动稳定性分析。在此基础上,对机器... 针对传统爬杆机器人携带重物能力有限,故障后易造成意外伤害等问题,应用自锁原理设计一种新型自锁式爬杆机器人。介绍了机器人的结构设计方案与工作原理,进行了机器人的自锁条件分析、载重能力计算和运动稳定性分析。在此基础上,对机器人在变直径圆柱杆上爬行过程的控制方法进行分析。分析结果表明,设计的机器人能够携带重物在变直径圆柱杆上稳定爬行,满足电线杆高空作业要求。 展开更多
关键词 爬杆机器人 自锁条件 变直径圆柱杆
变自由度螺栓夹紧机构运动可靠性分析 预览
18
作者 王才东 郑辉 +1 位作者 王新杰 范国锋 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期139-142,共4页
针对管道法兰自动连接机具对成组螺栓进行定位、夹紧与释放的实际需求,设计一种变自由度螺栓定位夹紧机构,并对其工作原理进行分析,建立了螺栓定位夹紧机构运动误差分析的数学模型。运用机构运动精度的概率分析方法,建立螺栓夹紧机构运... 针对管道法兰自动连接机具对成组螺栓进行定位、夹紧与释放的实际需求,设计一种变自由度螺栓定位夹紧机构,并对其工作原理进行分析,建立了螺栓定位夹紧机构运动误差分析的数学模型。运用机构运动精度的概率分析方法,建立螺栓夹紧机构运动精度可靠性模型,分析各构件参数对夹紧机构运动可靠性的影响。采用MATLAB软件编制程序,对夹紧机构的运动精度可靠性进行计算与仿真分析,给出了夹紧机构的可靠性设计结果,满足螺栓定位夹紧可靠性要求。 展开更多
关键词 螺栓定位夹紧机构 运动可靠度 数学模型 数值仿真
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基于智能滑模控制的永磁直线同步电机调速系统 预览 被引量:5
19
作者 王辉 万里瑞 王才东 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第2期6-10,38共6页
为进一步提高永磁直线电机调速系统的动静态性能,将RBF神经网络与传统滑模变结构控制( SMC)相结合,以实现SMC控制器参数的最优化自整定。在研究永磁直线电机数学模型的基础上,开发出基于指数趋近律SMC控制器,以实现对电机速度的... 为进一步提高永磁直线电机调速系统的动静态性能,将RBF神经网络与传统滑模变结构控制( SMC)相结合,以实现SMC控制器参数的最优化自整定。在研究永磁直线电机数学模型的基础上,开发出基于指数趋近律SMC控制器,以实现对电机速度的调节。针对常规SMC控制器参数整定困难,稳态抖振较大问题,将RBF神经网络引入常规SMC控制算法中,实现对SMC控制器参数的自寻优,并将算法应用于永磁直线电机矢量控制系统速度调节器中。仿真试验结果表明,基于RBF神经网络SMC控制算法与常规SMC控制器相比,控制系统的动静态性能更优,稳定性更好,解决了由于参数整定困难而导致SMC控制器性能不能达到最优化的问题。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 滑模变结构控制 RBF神经网络 动态调整
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基于CAN总线的联合收割机测产网络系统设计 预览 被引量:2
20
作者 白龙 王才东 刘洁 《农机化研究》 北大核心 2014年第6期116-119,126共5页
针对目前国内农业机械传统通信方式的不足,利用CAN总线设计了基于联合收割机的测产系统通讯网络,给出了本系统CAN节点的硬件和软件设计具体过程,并根据本系统自身特点制定了CAN总线网络通信协议。试验表明:CAN总线网络工作稳定,通信正... 针对目前国内农业机械传统通信方式的不足,利用CAN总线设计了基于联合收割机的测产系统通讯网络,给出了本系统CAN节点的硬件和软件设计具体过程,并根据本系统自身特点制定了CAN总线网络通信协议。试验表明:CAN总线网络工作稳定,通信正确,实时性能较好,网络负载率低,易于总线扩展。 展开更多
关键词 联合收割机 测产网络系统 CAN 通信协议 网络负载率
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