柔性制造系统加盖机械手的PLC控制

柔性制造系统的加盖机械手是通过PLC控制程序来实现自动控制的。因此,PLC控制程序的设计就显得尤为重要。首先介绍了柔性制造系统的加盖机械手,进而编写了加盖机械手的控制程序,经实验验证,达到了预期的效果。     

不停航沥青砼加盖成套技术应用与发展

自1989年上海虹桥机场进行国内首次不停航沥青砼加盖跑道工程以来，我国民航已完成了北京首都、厦门、哈尔滨、大连、天津等近20个机场的不停航沥青砼加盖工程，这些项目包括了我国从南方热带地区到温带，再到高寒地带的各种气候条件以及从平原到高原的地理分布。从虹桥机场加盖工程开始的不停航沥青砼加盖技术，经历了从普通沥青发展到改性沥青，从普通密级配沥青砼发展到沥青马蹄脂碎石混合料（SMA），以及道面无损检测技术的出现，灌浆加固技术的发展等一系列技术变革。至今，我国已建成的改性沥青SMA道面无论从数量上还是质量上在国际民航机场界均处于领先水平。本文简要回顾我国民航在不停航沥青砼加盖成套技术方面的应用状况，并对这一技术的进一步发展提出构想。     

冗余铺丝机械手自运动流形分析及优化

针对传统位姿分离式铺丝机械手灵活性不足的特点,为了提高航空复合材料铺丝过程的灵活性和避障碍能力,提出一种位姿耦合式冗余铺丝机械手自运动流形的新算法。由于冗余铺丝机械手各关节之间的强耦合性增加了逆解的求解难度,该算法将冗余铺丝机械手的关节逆解分解为已知的Paden-Kahan旋量子问题以及由位置关节组成的特殊旋量子问题,并针对特殊旋量子问题进行求解得到冗余铺丝机械手全部逆解,这样相对于位姿分离式解法有效提高了冗余铺丝机械手逆解的求解效率以及求解直观性。由于冗余铺丝机械手的逆解呈现出流形的结构,所以根据冗余铺丝机械手自运动流形的多维特性,将冗余铺丝机械手的自运动流形分别映射到位置关节空间和姿态关节空间得到其三维仿真曲线。由于冗余铺丝机械手逆解流形中的优化流形在实际控制中更具应用价值,所以在铺丝机械手末端执行器沿芯模轨迹运动速度平稳的前提下为了使机械手各关节速度变化最小,提出以冗余铺丝机械手关节速度组成的约束泛函为目标得到相应的运动学优化流形,并为后续的最优控制奠定了基础。最后以某型号飞机S形进气道为例验证了所提方法的可行性。     

机场现有道面使用性能的调查与评价方法

机场道面建成后，随着时间的推移、飞行架次的不断增加和荷载的反复作用，其各方面状况均呈不断下降的趋势。为保证道面的正常使用，必须定期加以维护或采取加盖等改建措施。无论是制定维护方案还是进行加盖等改建设计，必须对现有道面的使用性能进行充分的调查并予以评价，以保证采取的措施的经济性和可靠性。近几年来，民航先后完成了上海虹桥、厦门高崎、首都机场东跑道、广州白云机场的跑道沥青混凝土加盖工程。在这些工程中，设计部门对现有跑道都进行了不同程度的调查与评价，为确定设计方案提供了必要的基础数据，显示了这一工作的重…     

新旧沥青混凝土加铺层有效粘合技术、材料和工艺设计

沥青砼道面经过多年使用后，均需要进行改造，沥青砼加盖便是其中的一种方式，有的水泥砼道面也需要进行沥青砼加盖。新旧沥青混合料一起构成的道面结构，就其性能的好坏而言，新旧沥青混凝土加铺层能否有效粘合显然是一个关键因素。     

机械手的神经网络自适应滑动模控制器设计

 针对多关节机械手的鲁棒跟随控制器设计问题，提出了一种新的机械手神经网络自适应滑动模控制器设计方法，机械手的动力学非线性假设是完全未知的。在提出的控制结构中，高斯径向基函数神经网络用于在线补偿机械手的动力学非线性，参数学习律由稳定性理论得到。给出了系统稳定性和参数收敛性的证明。最后提出方法的可行性通过仿真得到验证。     

PLC在机械手自动控制系统中的应用

机械手的工作过程是由气缸驱动的 ,针对电磁阀的控制要求 ,提出了以可编程控制器 (PLC)为控制核心的机械手的自动控制系统、机械手的四种工作方式以及实现方法。     

沥青混凝土不停航施工组织与碾压机械施工规程要求

随着中国民航的快速发展,现有机场设施不适应航空业务量需求的滞后不断显现,很多的大中型机场要求增大使用的机型,而道面承载能力的不足,无法保障飞行安全,需要进行道面补强改造。为了满足机场的正常使用,越来越多的机场选择在旧水泥道面上进行沥青混凝土加盖的方式补强,笔者结合生产实践,对不停航条件下的沥青混凝土加盖施工组织与沥青混凝土道面的压实质量控制进行了总结交流,与各位同行探讨。     

基于网络的机械手控制技术

在研究了大量有关远程手术和机械手控制的实例的基础之上,利用微软的Visual C＋＋ 6.0和欧姆龙的PLC,完成了基于网络的机械手控制系统的设计与实现.在硬件方面,介绍了如何利用PLC来控制该4自由度机械手的各种动作;在软件方面,介绍了如何利用VC＋＋中的类CAsyncSocket来编写基于TCP/IP协议的网络通信程序,实现了控制命令的网络传输.     

厦门机场跑道柔性加盖特点浅析

跑道柔性加盖，是在不停航条件下进行的，其技术无论对军用或民用机场均具有一定的意义。它可以在不影响作战、训练飞行和民航运输业务的情况下，对现有跑道进行改扩建和加厚、加宽、加长处理，以适应飞行需要。柔性加盖还具有机械化程度高，施工速度快、可连续作业、施工后可立即投入使用等特点，是现代化战争条件下快速抢修跑道的一条途径。近年柔性加盖应用日益广泛，其技术也日趋成熟。     

Identification of the state-space model and payload mass parameter of a flexible space manipulator using a recursive subspace tracking method

The on-orbit parameter identification of a space structure can be used for the modification of a system dynamics model and controller coefficients. This study focuses on the estimation of a system state-space model for a two-link space manipulator in the procedure of capturing an unknown object, and a recursive tracking approach based on the recursive predictor-based subspace identification (RPBSID) algorithm is proposed to identify the manipulator payload mass parameter. Structural rigid motion and elastic vibration are separated, and the dynamics model of the space manipulator is linearized at an arbitrary working point (i.e., a certain manipulator configuration). The state-space model is determined by using the RPBSID algorithm and matrix transformation. In addition, utilizing the identified system state-space model, the manipulator payload mass parameter is estimated by extracting the corresponding block matrix. In numerical simulations, the presented parameter identification method is implemented and compared with the classical algebraic algorithm and the recursive least squares method for different payload masses and manipulator configurations. Numerical results illustrate that the system state-space model and payload mass parameter of the two-link flexible space manipulator are effectively identified by the recursive subspace tracking method.     

Failure treatment strategy and fault-tolerant path planning of a space manipulator with free-swinging joint failure

Aiming at a space manipulator with free-swinging joint failure, a failure treatment strategy and fault-tolerant path planning method is proposed in this paper. This method can realize failure treatment of a space manipulator with free-swinging joint failure through determination of the optimal locked joint angle and dynamics model reconfiguration. Fault-tolerant path planning is realized by the establishment of the degraded workspace with integrated kinematics performance (DWWIKP) and an improved A-Star (A1) algorithm. This paper has the following contributions. The determination of the optimal locked joint angle can ensure that the manipulator is able to continue follow-up tasks while maximizing the workspace of the manipulator after locking the fault joint. Underactuated control of a high degree-of-freedom (DOF) manipulator can be effectively solved through dynamics model reconfiguration. The analysis process of the dynamics coupling relationship can be applied to cases where the active joint and the passive joint are parallel or perpendicular to each other. The establishment of the DWWIKP can demonstrate the kinematics performance of the manipulator in both joint space and operation space comprehensively. The improved A1 algorithm based on the integrated kinematics performance index (IKPI) can search a fault-tolerant task trajectory that satisfies the requirements of reachability and the overall kinematics performance simultaneously. The method proposed in this paper is verified by a 7-DOF manipulator, and it is available to any DOF manipulator with free-swinging joint failure.     

空间机械臂技术综述及展望

介绍了国外空间机械臂在轨技术验证与工程应用的概况,从任务类型、构型配置、末端执行器与操作方式方面分析了空间机械臂技术的发展趋势。综述了空间机械臂的任务规划、系统控制、路径规划、视觉感知、末端执行器、遥操作控制及地面试验验证7项关键技术。介绍了中国试验七号与天宫二号空间机械臂在轨验证情况,重点介绍了正在研制的中国空间站机械臂基本方案。最后,总结了目前空间机械臂技术存在的问题,并对中国未来空间机械臂技术发展提出了建议。     

打磨机操作臂运动学仿真研究

采用D—H方法建立打磨机操作臂的运动学方程,并讨论该操作臂的运动学问题。首次将MATLAB中的Robotics Toolbox命令与编写的MATLAB程序相结合应用于新型打磨机操作臂正运动学、逆运动学仿真,并对正、逆运动学以及空间轨迹进行了实例仿真。通过仿真观察到操作臂各个关节的运动并得到了所需的数据,说明操作臂建模以及所设计参数的合理性和运动算法的正确性,为打磨机的动力学、控制和规划的研究提供了可靠的参数。     

挠性空间机械臂伪速率增量反馈控制

针对空间机械臂平台中挠性机械臂与平台的耦合情况,采用伪速率反馈控制方法对机械臂平台的姿态控制系统进行设计和分析,使机械臂平台的姿态控制系统满足稳定性、控制精度等性能,并采用描述函数法对所设计线性控制系统的方法中,描述函数法是较为有效的方.η率脉冲调制喷气控制方案。本文在原有的伪速率脉.η的姿态控制系统进行稳定性分析。     

Impact vibration reduction for flexible manipulators via controllable local degrees of freedom

When performing operation tasks, the interaction between a flexible manipulator and a grasped object usually results in an impact. In this paper, a new way is suggested to alleviate impact vibration of a flexible manipulator via its structural characteristic when capturing a moving object. Controllable local degrees of freedom are introduced to the topological structure of the flexible manipulator, and used as an effective tool to combat impact vibration through dynamic coupling. A corresponding method is put forward to reduce impact vibration responses of the flexible manip- ulator via the controllable local degrees of freedom. By planning motion of the controllable local degrees of freedom, appropriate control force can be constructed to increase the modal damping and stiffness and eliminate the exciting force simultaneously, thereby reducing impact vibration responses of the flexible manipulator. Simulations are conducted and results are shown to prove the presented method.     

欠驱动机器人的动力学耦合奇异研究

欠驱动机械臂的运动只能从动力学水平进行控制,从动关节的运动是通过主动关节的动力学耦合间接控制的。主、被动关节之间的动力学耦合特征与机械臂关节空间的位形有关,因此在欠驱动机械臂运动过程中可能发生动力学耦合奇异,某些被动关节的运动变得不可控。从关节空间和操作空间两个角度分析了欠驱动机械臂的动力学耦合问题,给出从以上两种工作空间度量系统动力学耦合的指标。提出一种基于输入变量非线性变换的滑模变结构控制方法,用于实现欠驱动机械臂操作空间中的连续轨迹控制。通过平面二连杆欠驱动机械臂和只有一个主动关节的平面三连杆欠驱动机械臂进行了仿真,仿真结果证明提出的控制方法是可行的。     

空间站机械臂关键技术研究

我国空间站机械臂承担舱段转位、辅助对接、舱外设备安装及维修等关键任务,具有大负载、高精度、高可靠等特点,涉及机、电、热、光、控等多学科技术交叉耦合,高度集成且研制难度巨大。在分析、比较国内外机械臂的基础上,提出了我国空间站七自由度冗余、分布式控制、位置可移动的机械臂技术方案,并阐述了高精度伺服控制、多约束路径规划等八类关键技术研究成果。空间站机械臂已具备了工程化实施条件,为我国空间站工程建设奠定了基础。