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大型铸锻件机器人修型加工离线自动编程研究

大型铸锻件机器人修型加工离线自动编程研究

作者：冯飞翔兰州理工大学

学位级别：硕士

随着工业机器人在工业4.0趋势下的迅速发展,其在生产加工各个领域都得到了广泛应用,极大地提高了生产加工的效率和人们日常生活的质量。针对工业机器人在大型铸锻件修型加工时所面临的编程问题进行讨论,当前情况下,机器人在面对加工现... 详细信息

随着工业机器人在工业4.0趋势下的迅速发展,其在生产加工各个领域都得到了广泛应用,极大地提高了生产加工的效率和人们日常生活的质量。针对工业机器人在大型铸锻件修型加工时所面临的编程问题进行讨论,当前情况下,机器人在面对加工现场环境复杂化、加工对象不规则化等条件下仍存在着在线编程周期较长、示教编程效率较低、使用者专业化要求较高等缺陷。因此,工业机器人离线自动编程因其编程周期较短、应用范围广、编程精度较高并且是面向任务的一种编程模式得到了国内外学者的青睐。根据现有几种离线自动编程解决方案的比较,采用一种基于NC加工程序数据与指令生成机器人程序的方法,设计针对大型铸锻件机器人修型加工的离线自动编程系统。通过分析从Mastercam软件生成的NC加工程序到机器人实现加工的控制指令之间的联系,设计了一种可以实现两者之间数据提取处理转换的程序,并通过MATLAB仿真进行了加工预测和路径轨迹优化。主要研究内容如下:（1）机器人离线自动编程系统的方案设计。为了使离线编程软件具有更好的适用性,分析了离线编程系统的主要功能以及在自动编程过程中所需要的其他辅助功能,分功能模块进行设计,其主要功能模块包含机器人NC程序代码获取、数据提取和插补、工件坐标系定义、运动学正解和逆解、速度和加速度计算模块、任务空间优化、误差预测与补偿等模块。在实现了程序转换功能的同时,也预留了对其功能扩展的接口。（2）以安川的MOTOMAN UP50型工业机器人为例,建立机器人末端执行器位姿与机器人各关节之间的运动学方程,分析机器人末端速度与各关节速度及加速度的关系。编写了算法程序,奠定了离线自动编程系统搭建的研究基础。（3）探讨了工业机器人离线编程系统程序转换功能的实现。建立零件三维模型,通过Master Cam获取数控加工程序。充分利用NC程序中各指令的参数,通过python语言编写数据提取程序,提取数控加工轨迹的数据并对其进行变换处理,使其符合机器人编程系统的要求,最后进行任务规划,生成零件加工程序。定义工件坐标系与机器人世界坐标系的关系,借助运动学方程实现数控程序中的坐标信息在机器人坐标系下的坐标表达。然后通过对提取的轨迹数据进行相应的圆弧插补、直线插补转化,在MATLAB中进行轨迹仿真使其显现在三维仿真空间中,方便使用者以更直观的视角观看实现加工中机器人运动路径轨迹和末端位姿的控制。（4）圆弧插补指令的处理。针对数控程序中圆弧表达方式和机器人程序中对于圆弧表达方式不同,设计了一种通过圆弧上两点和圆心坐标求圆弧上第三点的算法。为了确保机器人在进行修型加工时的精度,研究了工业机器人末端工具对机器人进行修型加工时的误差影响,并针对这种刀具误差进行两种补偿研究,设计误差补偿模块。

关键词：工业机器人离线自动编程坐标转换 NC程序误差补偿

区间广义正交模糊TOPSIS法及其在地表水脆弱性评价中的应用

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区间广义正交模糊TOPSIS法及其在地表水脆弱性评价中的应用

作者：冯飞翔河北工程大学

学位级别：硕士

地表水脆弱性评价是一个常见的多属性决策问题。TOPSIS法是多属性决策方法之一,已被应用于地表水脆弱性评价。但是,传统的TOPSIS法难以处理地表水脆弱性中评价信息的高度复杂不确定性问题。区间广义正交模糊集在刻画评价信息的高度复杂... 详细信息

地表水脆弱性评价是一个常见的多属性决策问题。TOPSIS法是多属性决策方法之一,已被应用于地表水脆弱性评价。但是,传统的TOPSIS法难以处理地表水脆弱性中评价信息的高度复杂不确定性问题。区间广义正交模糊集在刻画评价信息的高度复杂不确定性上具有更广泛的表达空间。因此,本文将区间广义正交模糊集引入TOPSIS法,研究区间广义正交模糊TOPSIS法,为地表水脆弱性评价提供一个新的理论方法。本文的主要内容如下。（1）提出了权重已知的区间广义正交模糊TOPSIS法。首先,基于有序加权几何算子和混合几何算子,给出了区间广义正交模糊有序加权几何算子和区间广义正交模糊混合几何算子;其次,基于明考斯基距离测度,给出了离散域上区间广义正交模糊集的明考斯基距离测度和连续域上区间广义正交模糊集的明考斯基距离测度;最后,基于区间广义正交模糊混合几何算子和区间广义正交模糊集的明考斯基距离测度,给出了权重已知的区间广义正交模糊TOPSIS决策方法,并通过算例验证了本文所提方法的有效性和适用性。（2）提出了权重未知的区间广义正交模糊TOPSIS法。首先,基于贴近度给出了未知专家权重的确定方法;在此基础上,结合权重已知的区间广义正交模糊TOPSIS法,构建了权重未知的区间广义正交模糊TOPSIS法,并给出了计算步骤;最后,通过算例验证了本文所提方法的有效性和适用性。（3）将区间广义正交模糊TOPSIS法应用于中原城市群地表水脆弱性评价。基于区间广义正交模糊TOPSIS法对中原城市群地表水脆弱性进行评价,给出了中原城市群地表水脆弱性指数,并将中原城市群地表水脆弱性分为极高脆弱性、高脆弱性、中等脆弱性、低脆弱性和极低脆弱性5个等级。本文的研究将进一步丰富区间广义正交模糊集理论,拓宽TOPSIS决策方法的应用范围,为地表水脆弱性评价和治理提供理论依据和决策支持。

关键词：区间广义正交模糊集 TOPSIS法集成算子距离测度地表水脆弱性评价

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吊滚结合的重大件码头装卸工艺设计

水运工程 2020年第6期 83-86,119页

作者：冯飞翔陈程陈邦杆宁波中交水运设计研究有限公司浙江宁波315040

重大件的上、下岸工艺分为吊装和滚装2种。结合工程实例,根据某码头腹地重大件运量大、种类多、质量和尺寸变化范围大的特点,设计吊滚结合的重大件装卸工艺,以实现2种工艺的优势互补,提高重大件码头的作业效率以及对货种的适应能力;分... 详细信息

重大件的上、下岸工艺分为吊装和滚装2种。结合工程实例,根据某码头腹地重大件运量大、种类多、质量和尺寸变化范围大的特点,设计吊滚结合的重大件装卸工艺,以实现2种工艺的优势互补,提高重大件码头的作业效率以及对货种的适应能力;分析探讨平面布置、工艺设计以及其中几个关键参数的确定;并通过码头通过能力的计算,验证工艺的可行性和效果,为类似工程的设计建设提供参考。

关键词：重大件吊滚结合装卸工艺桅杆吊自行式液压平板车(SPMT)

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某帆船运动基地船舶上下岸工艺设计

港口装卸 2020年第3期 59-61页

作者：冯飞翔宁波中交水运设计研究有限公司 315040

帆船运动基地通常兼具休闲功能,要求基地具备多样化的船舶上下岸工艺。依托某亚运会帆船基地工程实例,采用斜坡道和垂直升降组合的船舶上下岸工艺,可满足赛时帆船的快速上下水要求,兼顾赛后各类游艇的上下岸需求;根据工程实际情况,针对... 详细信息

帆船运动基地通常兼具休闲功能,要求基地具备多样化的船舶上下岸工艺。依托某亚运会帆船基地工程实例,采用斜坡道和垂直升降组合的船舶上下岸工艺,可满足赛时帆船的快速上下水要求,兼顾赛后各类游艇的上下岸需求;根据工程实际情况,针对具体工艺设计、工艺平面布置以及机械设备选配进行了探讨论证,可为类似工程的设计建设提供参考借鉴。

关键词：帆船基地船舶上下岸斜坡道游艇提升机

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宁波舟山港发展木材进口港探讨

中国港口 2021年第9期 18-20页

作者：陈邦杆冯飞翔宁波中交水运设计研究有限公司

宁波舟山港是上海国际航运中心的重要组成部分也是"一带一路"和长江经济带的重要海上门户。然而纵观目前国外进口主要大宗货物,木材在宁波舟山港物流体系中几乎可以忽略不计,2019年进口木材仅1万t,这与宁波舟山港打造全货种国家级枢纽... 详细信息

宁波舟山港是上海国际航运中心的重要组成部分也是"一带一路"和长江经济带的重要海上门户。然而纵观目前国外进口主要大宗货物,木材在宁波舟山港物流体系中几乎可以忽略不计,2019年进口木材仅1万t,这与宁波舟山港打造全货种国家级枢纽、建设世界一流强港不符。

关键词：物流体系长江经济带上海国际航运中心进口木材宁波舟山港海上门户大宗货物一带一路

基于灰色关联TOPSIS法的中原城市群地表水脆弱性评价

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南方农机 2021年第15期52卷 20-23页

作者：冯飞翔李鸿旭河北工程大学管理工程与商学院河北邯郸056038 中山大学系统科学与工程学院广东广州510006

为了更加深入地研究中原城市群地表水脆弱性呈现出的特点,项目组从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性3个方面构建中原城市群地表水脆弱性评价指标体系,运用熵权法确定指标权重,使用灰色关联TOPSIS法对中原城市群进行地表水脆弱性评价... 详细信息

为了更加深入地研究中原城市群地表水脆弱性呈现出的特点,项目组从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性3个方面构建中原城市群地表水脆弱性评价指标体系,运用熵权法确定指标权重,使用灰色关联TOPSIS法对中原城市群进行地表水脆弱性评价,并利用GIS分析影响地表水脆弱性的主要因素。结果表明:中原城市群地表水脆弱性分为极高脆弱性、高脆弱性、中等脆弱性、低脆弱性和极低脆弱性5个等级,空间格局呈现西部高、东部低的趋势,空间分布差异明显。

关键词：灰色关联TOPSIS法中原城市群地表水脆弱性评价

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一种指数积公式的机器人建模与参数辨识

机械设计与制造 2023年第12期394卷 88-92页

作者：张永贵牟亚雄冯飞翔兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730000

对于六轴机器人而言,由于自身关节柔度和机械臂刚度不足,会导致机器人在修型加工过程中末端定位精度不高,从而使机器人产生加工误差。为了提高机器人修型加工精度,基于指数积公式建立MOTOMAN UP50机器人的误差模型,并推导了基于指数积... 详细信息

对于六轴机器人而言,由于自身关节柔度和机械臂刚度不足,会导致机器人在修型加工过程中末端定位精度不高,从而使机器人产生加工误差。为了提高机器人修型加工精度,基于指数积公式建立MOTOMAN UP50机器人的误差模型,并推导了基于指数积公式的六轴机器人误差补偿模型以及参数识别方法。通过MOTOMAN UP50机器人实验平台对零部件进行修型加工测量实验,并应用该建立的误差补偿模型验证,实验结果表明,基于指数积公式的误差模型有助于提高机器人修型加工,从而验证了其方法的正确性。

关键词：六轴机器人指数积公式参数识别

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多铁性双材料电（/磁）致断裂的理论研究

多铁性双材料电（/磁）致断裂的理论研究

2011中国材料研讨会

作者：冯飞翔李永东中国人民解放军装甲兵工程学院机械工程系

＜正＞建立了多铁性双材料电（/磁）致断裂分析的理论模型:该双材料由铁酸钴（CobaltFerrite）层和钛酸钡（BariumTitanate）层粘接而成,前者为压磁材料,后者为压电材料;该双材料置于均匀电场（或磁场）之中,其上下表面受到机械约束作...

＜正＞建立了多铁性双材料电（/磁）致断裂分析的理论模型:该双材料由铁酸钴（CobaltFerrite）层和钛酸钡（BariumTitanate）层粘接而成,前者为压磁材料,后者为压电材料;该双材料置于均匀电场（或磁场）之中,其上下表面受到机械约束作用。在上述结构模型和加载条

关键词：

来源： cnki会议评论

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大型集装箱码头陆域布局优化

水运工程 2021年第4期 63-69页

作者：刘二利冯飞翔徐文彪陈程宁波大榭招商国际码头有限公司浙江宁波315812 宁波中交水运设计研究有限公司浙江宁波315040

为解决宁波大榭招商国际集装箱码头现有陆域布局散乱、土地利用不充分、堆场容量不足的问题,对码头陆域布局进行优化研究,以期集约化利用土地,增强码头的竞争力和发展潜力。基于调研和分析,梳理当前陆域布局中存在的主要问题;对泊位通... 详细信息

为解决宁波大榭招商国际集装箱码头现有陆域布局散乱、土地利用不充分、堆场容量不足的问题,对码头陆域布局进行优化研究,以期集约化利用土地,增强码头的竞争力和发展潜力。基于调研和分析,梳理当前陆域布局中存在的主要问题;对泊位通过能力和堆场容量的计算分析,合理确定码头总体的运量规模,并以此指导陆域布局调整和优化工作。从土地利用和堆场容量两个方面进行评价,优化工作取得良好的效果。研究提出一种大型集装箱码头陆域布局优化的可行思路,可为类似项目研究提供借鉴。

关键词：集装箱码头陆域布局泊位通过能力堆场容量土地利用