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大型铸锻件打磨机器人设计与分析

工程科学与技术 2024年

作者：刘毅丰宗强毛崇博韩伟达杨长安马启凡河北工业大学机械工程学院燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室

大型铸锻件表面打磨存在结构尺寸大、表面复杂、人工作业强度高等问题，现有的打磨机器人系统虽然可以实现大型铸锻件的打磨作业，但存在占地面积大、灵活性差以及设备成本高的问题；本文针对以上问题，提出了一种融合移动平台、桁架式... 详细信息

大型铸锻件表面打磨存在结构尺寸大、表面复杂、人工作业强度高等问题，现有的打磨机器人系统虽然可以实现大型铸锻件的打磨作业，但存在占地面积大、灵活性差以及设备成本高的问题；本文针对以上问题，提出了一种融合移动平台、桁架式折展结构、串联机械臂、并联自适应打磨头的大型铸锻件表面打磨机器人系统平台，具有打磨范围大、占用空间小，布置灵活等特点，可以有效兼顾各种不同尺寸的大型铸锻件表面打磨需求。基于D-H（Denavit-Hartenberg）法对等效后所得到的8关节串联机构进行正逆运动学分析，采用数值法分析了混联机构整体工作空间，得到单机械臂工作状态下的打磨范围；基于矢量法对末端被动式并联打磨头建立运动学模型，并进一步分析了在串联机械臂保持一定姿态时并联打磨头的工作空间；研究被动式并联打磨头末端负载与驱动关节自适应调节之间的理论联系，优化气压阻尼系统的整体负荷状态；基于机械臂运动学模型获得关节速度及加速度，以机械臂整体功耗为优化目标建立能耗函数，分析得到平面打磨时打磨机器人在不同轨迹下的整体功耗，并通过数字算例与仿真计算验证了优化方程的合理性。基于ADAMS仿真模型对上述分析进行仿真验证，证明了桁架式混联打磨机器人设计与理论分析的合理性，为大型铸锻件打磨机器人设计开发提供了参考。

关键词：大型铸锻件打磨机器人运动学分析自适应控制轨迹优化

110kV输电线路杆塔安全施工防护装置的研发与应用

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电气技术与经济 2024年第1期 316-318页

作者：杨长安李晓双吴超王超李鑫国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司

随着我国经济的快速发展,电力工程建设也在不断加速。然而电力作业过程中存在着诸多安全隐患,如高空作业(高空跌落)、带电作业、机械作业(机械伤害)等,这些隐患给作业人员的生命财产安全带来极大的威胁,因此电力工程、作业安全管理研究... 详细信息

随着我国经济的快速发展,电力工程建设也在不断加速。然而电力作业过程中存在着诸多安全隐患,如高空作业(高空跌落)、带电作业、机械作业(机械伤害)等,这些隐患给作业人员的生命财产安全带来极大的威胁,因此电力工程、作业安全管理研究的重要性日益凸显。在输配电线路的运维检修过程中,经常需要带电作业和高空作业来对维护线路的安全运行,保障电能可以到达千家万户,在带电作业时需要穿着带电作业屏蔽服,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害;在杆塔线路检修属于高空作业,经常需要用到防坠落装置,如安全绳、安全带、扶手等,本文从带电作业和高空作业两个方面的两种防护设施进行优化、分析、研究。

关键词：高压带电作业带电作业屏蔽高压钢管塔高空防坠落操作方便安全牢固

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“双一流”建设背景下化学化工类研究生联合培养模式探析与实践

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化工管理 2024年第15期 44-47页

作者：袁永兵张岑周从山许文苑杨长安湖南理工学院化学化工学院湖南岳阳414006

基于湖南理工学院现有科研资源与创新实践平台对接石化企业,聚焦研发项目,校企双方联合培养研究生。文章从培养目标、培养方法及评价体系等方面对化学化工类研究生创新实践能力开展综合性、系统性的理论研究。同时,从校内教学、校外实... 详细信息

基于湖南理工学院现有科研资源与创新实践平台对接石化企业,聚焦研发项目,校企双方联合培养研究生。文章从培养目标、培养方法及评价体系等方面对化学化工类研究生创新实践能力开展综合性、系统性的理论研究。同时,从校内教学、校外实践、成果转化、论文评阅、就业情况等多个方面对校企联合培养的研究生进行分阶段、全过程、全覆盖考察评价,通过建立健全全面、科学、可靠的评价体系,激励研究生积极参与校企合作项目,提高创新实践能力水平。

关键词：研究生联合培养 “双一流” 化学化工

不同亮丙瑞林对激素受体阳性乳腺癌患者的疗效和安全性比较

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临床医学工程 2024年第8期31卷 941-942页

作者：李炳煌许文叹杨长安叶泽毅颜少伟李春宝晋江市医院(上海市第六人民医院福建医院)药学部福建泉州362200 晋江市医院(上海市第六人民医院福建医院)甲状腺乳腺、整形美容外科福建泉州362200

目的对比不同亮丙瑞林治疗激素受体阳性乳腺癌患者的效果和安全性。方法回顾性分析我院2018年1月1日至2020年12月31日收治的132例激素受体阳性乳腺癌患者的临床资料,根据使用亮丙瑞林的不同分为抑那通(1M)组(77例)、抑那通(3M)组(24例)... 详细信息

目的对比不同亮丙瑞林治疗激素受体阳性乳腺癌患者的效果和安全性。方法回顾性分析我院2018年1月1日至2020年12月31日收治的132例激素受体阳性乳腺癌患者的临床资料,根据使用亮丙瑞林的不同分为抑那通(1M)组(77例)、抑那通(3M)组(24例)和博恩诺康(1M)组(31例),比较各组的无病生存率和不良反应发生率。结果三组的1年、2年和3年无病生存率,以及不良反应发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论抑那通1M剂型、抑那通3M剂型及博恩诺康1M剂型在疗效和安全性方面并无明显差异,可根据患者需求和依从性选择不同亮丙瑞林。

关键词：亮丙瑞林激素受体阳性乳腺癌疗效安全性

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面向卫浴陶瓷的机器人打磨工艺规划方法研究

面向卫浴陶瓷的机器人打磨工艺规划方法研究

作者：杨长安天津理工大学

学位级别：硕士

打磨抛光是陶瓷工件表面质量能否投入使用之前的最后一道重要手续,在当下市场中,人力手工打磨的方式仍然占据主导地位,效率低下。本文针对卫浴陶瓷进行抛光工艺,引入新松打磨机器人作为自动化设备实现自动化抛光打磨,设计了一套基于力... 详细信息

打磨抛光是陶瓷工件表面质量能否投入使用之前的最后一道重要手续,在当下市场中,人力手工打磨的方式仍然占据主导地位,效率低下。本文针对卫浴陶瓷进行抛光工艺,引入新松打磨机器人作为自动化设备实现自动化抛光打磨,设计了一套基于力位混合控制恒力打磨抛光机器人系统,针对该套系统,我们主要从工艺参数、控制策略、轨迹规划三个方面进行设计研究,依据理论加实验的方式逐步完善了机器人打磨系统。首先工艺参数方面,通过Preston经验公式以及赫兹接触理论作为基础,进行了柔性抛光轮磨抛表面工件材料去除深度的公式推导,得到了表面材料去除廓形和最大材料去除深度的数学模型。后续推导Preston公式进一步得到系数k的表达式,通过多组实验数据测定其大小。最后通过MAPLE软件对推导的材料去除模型进行处理,以及仿真数据处理分析,可以发现材料去除深度分别与砂轮速度、Preston系数、法向抛磨力之间的关系,此外通过对多种文献的阅读的总结归纳,建立了打磨之后的陶瓷工件表面粗糙度模型,通过MATLAB软件对文章推导的表面粗糙度模型进行编辑处理,借助软件可以发现表面粗糙度的大小分别与打磨前表面粗糙度Ra,打磨正压力F,进给速度V,工具圆周方向速度V,等效曲率半径Re等多个参数呈现一定指数关系。后续我们设计了一套针对陶瓷工件打磨的机器人系统总体方案,内容涉及到打磨系统工作的组成以及其如何运行的原理。后续详细的介绍了基于柔术执行器的力/位混合控制策略在机器人系统中是如何运行的,针对打磨正压力的控制我们采取的是模糊PID的方法将打磨过程中的压力进行模糊化处理从而达到我们所需要的恒力控制。针对打磨位姿的控制是通过执行器内部的位置传感器实时进行位姿补偿从而达到机器人姿态的调整。基于这些我们进行了仿真分析,经过多方数据证明我们的力/位混合控制策略具有可行性。再一个就是打磨轨迹和机器人位姿变化对加工精度起着决定性作用。通过建立新松机器人的运动模型,获取了各个关节轴的位姿信息,通过相对应的矩阵变换信息得到了末端执行器的空间姿态信息,对六维力控传感器实时采集的力矩进行接收分析处理,并通过模糊PID控制算法实现机器人的空间位置调整,采用粒子群算法对打磨轨迹进行优化。在打磨轨迹中引入适应度函数、罚函数以及多节点五次多项式,以此为基础构成打磨轨迹的关节轨迹函数,最后求取关节轨迹函数极值来判断机器人运动参数是否满足惩罚机制,对其采用多目标粒子群优化算法,优化目标是时间、能量、脉动三个因素,紧接着对路径规划进行了分析,基于路径规划设计了对应的仿真模型,实现了对应的各个优化目标的最优效果,使得新松机器人在打磨陶瓷工件过程中更加稳定与有效。我们构建了新松机器人恒力打磨平台,进行Preston参数实验求取,材料去除模型仿真实验验证、表面粗糙度模型验证实验以及力、位混合控制实验。考虑到实验过程中海绵轮与工件之间的相对速度、正压力是对陶瓷洁具表面质量的影响的两个工艺参数,以这两个参数为变量设计了单因素实验,得到了各参数对抛光效率的关系,并为提出最佳抛光工艺参数组合做好铺垫,之后通过机器人对陶瓷工件平面以及曲面分别进行打磨,通过实验得到了打磨过程输出力矩以及末端执行器伸缩行程随时间的变化曲线图验证了力/位混合控制策略在机器人打磨系统运用的可行性。

关键词：工业机器人材料去除表面粗糙度模糊PID 多目标粒子群优化算法

基于聚苯胺纤维素纳米纤维的磁组装电极电化学氧化处理酸性红G废水研究

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陕西科技大学学报 2022年第5期40卷 93-99页

作者：杨长安赵伟鹏邵丹陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021

难降解有机废水污染治理是关系国计民生的焦点问题,电化学氧化法因其清洁、高效、灵活等特点在众多废水处理技术中备受关注.阳极是电化学氧化法的核心,决定了这项技术的效率与成本.近年来,随着阳极材料的发展,出现了一种在形式上介于传... 详细信息

难降解有机废水污染治理是关系国计民生的焦点问题,电化学氧化法因其清洁、高效、灵活等特点在众多废水处理技术中备受关注.阳极是电化学氧化法的核心,决定了这项技术的效率与成本.近年来,随着阳极材料的发展,出现了一种在形式上介于传统二维电极和三维电极之间的新型阳极形式,即磁组装电极(Magnetically Assembled Electrode,MAE).其本质是一种模块化电极,利用磁铁将具有磁性的副电极材料吸附于二维主电极上,赋予电极大量的催化活性位点,并使电极具有多样性、性能灵活可调性以及良好的可回收性,具有稳定高效处理动态废水的潜力.采用薄片状磁性纤维素纳米纤维聚苯胺复合材料(CNFs/PANI)作为副电极,以典型DSA电极Ti/PbO_(2)作为主电极,将吸附剂与电催化剂相结合,构建具有良好偶氮染料吸附与降解性能的新型MAE,以提高偶氮染料废水处理效率.以典型偶氮染料酸性红G为目标物,考察新型MAE的各项电化学性能与酸性红G模拟废水的降解效果.研究结果表明,相比于传统二维Ti/PbO_(2)阳极,新型MAE具有较多的吸附—催化活性位点与较高的电催化活性,由于酸性红G易于向新型MAE表面富集,即使在降解过程后期染料浓度下降时,新型MAE仍能能保持较高的染料降解效率.

关键词：磁组装电极电化学水处理难降解有机污染物聚苯胺二氧化铅阳极

“双一流”建设背景下“六位一体”化学化工类研究生实践创新能力培养模式的构建与探索

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高教学刊 2022年第11期8卷 25-28页

作者：杨长安周全湖南理工学院化学化工学院湖南岳阳414006

实践创新能力的欠缺是当前研究生人才培养存在的主要问题。文章以“双一流”建设为契机,针对化学化工类研究生实践创新能力培养存在的问题,从研究生创新课程体系构建、实践教学平台建设、实践型导师队伍建设、产学研工程实践体系构建、... 详细信息

实践创新能力的欠缺是当前研究生人才培养存在的主要问题。文章以“双一流”建设为契机,针对化学化工类研究生实践创新能力培养存在的问题,从研究生创新课程体系构建、实践教学平台建设、实践型导师队伍建设、产学研工程实践体系构建、完善竞赛机制和强化机制建设等方面出发,提出“六位一体”研究生实践创新能力培养模式,全面提升化学化工类研究生的综合实践能力和创新思维能力,以适应21世纪国家应对全球化挑战的人才培养需求。

关键词：双一流六位一体实践创新能力培养化学化工类研究生

等离子活化烧结制备石墨烯/羟基磷灰石复相生物陶瓷

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无机材料学报 2018年第12期33卷 1355-1359页

作者：张彪杨长安施佩陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021

以羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAp)为基体,石墨烯(Graphene,rGO)作为增强相,利用等离子活化烧结制备了石墨烯/羟基磷灰石(rGO/HAp)复相生物陶瓷。系统研究了rGO添加量对HAp陶瓷基体物相结构、生物活性及断裂韧性的影响。结果表明,rGO的... 详细信息

以羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAp)为基体,石墨烯(Graphene,rGO)作为增强相,利用等离子活化烧结制备了石墨烯/羟基磷灰石(rGO/HAp)复相生物陶瓷。系统研究了rGO添加量对HAp陶瓷基体物相结构、生物活性及断裂韧性的影响。结果表明,rGO的加入有利于提高HAp陶瓷的生物活性。同时,复相生物陶瓷的硬度与断裂韧性随rGO添加量的增加均表现出先升高,后显著降低的变化趋势。当rGO添加量为2wt%时,样品的硬度与断裂韧性分别达到6.97 GPa和0.84 MPa?m^(1/2),较纯相HAp陶瓷提高了11.5%和37.3%。研究表明rGO的拔出效应是导致复相陶瓷力学性能提高的主要原因。

关键词：羟基磷灰石石墨烯等离子活化烧结生物活性断裂韧性

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二胡独奏曲精选演奏提示版