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1 通過優(yōu)化柔性橢球體對欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂的自重構(gòu) 摘要 根據(jù)優(yōu)化技術(shù) 欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂的多模型特征 柔性操作的測量 自重構(gòu)的控制方法已被調(diào)查研究 分析了空間關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)變形和欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂 柔性操作之間的關(guān)系 處于鎖定模式下欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂的一種新型柔性橢球體操 作的測量被提出 能應(yīng)用于獲得自重構(gòu)控制的最理想結(jié)構(gòu) 因此 基于簡諧振動(dòng)隨時(shí) 間變化非線性控制方法認(rèn)為能完成其自重構(gòu) 被動(dòng)關(guān)節(jié)三連桿欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂等仿真例 子在一些調(diào)查方面起重要作用 關(guān)鍵詞 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂 自重構(gòu) 優(yōu)化 非線性控制 0 前言 欠驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械臂能應(yīng)用于許多領(lǐng)域 例如太空技術(shù) 合作機(jī)械人 變形裝置 在太空領(lǐng)域里 由于沒有失去有用功能或了解系統(tǒng)的自重構(gòu) 當(dāng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件出現(xiàn)一些問 題時(shí) 基于欠驅(qū)動(dòng)技術(shù)的誤差出現(xiàn)是不可避免的 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂也能被設(shè)計(jì)為合作機(jī) 器人 也就是說 COBOT COBOT 的驅(qū)動(dòng)不是作驅(qū)動(dòng)裝置而是提供動(dòng)力學(xué)非函數(shù)約 束 COBOT 需要操作人員提供外力才能完成準(zhǔn)確的應(yīng)用 例如在生物工程學(xué)上外科 手術(shù)和半導(dǎo)體制造等等 在機(jī)械領(lǐng)域機(jī)械變形有多種模態(tài) 并能從一種模態(tài)向另一種 模態(tài)轉(zhuǎn)變 引用不同模態(tài)之間的改變可能導(dǎo)致連桿數(shù)目的變化或機(jī)械變形的約束限制 很顯然 欠驅(qū)動(dòng)控制 冗余度驅(qū)動(dòng)和柔性裝置是不可避免的 因此 欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐漸 的成為研究領(lǐng)域一個(gè)具有吸引力的話題 從力學(xué)角度看 研究欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)是不可能控制的 被動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)是必須 靠與動(dòng)力裝置連接 Jain等表明動(dòng)力裝置是欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的非完整性約束是二階的 在機(jī)械實(shí)際上 與非完整性約束廣泛被研究比較也有100多年歷史 然而 關(guān)于這種 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制技術(shù)的研究只是近10的事情 研究多針對輪式移動(dòng)機(jī)器人 跳 躍機(jī)器人 航空航天機(jī)器人等一階非完整性約束系統(tǒng) 關(guān)于欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的研究觀點(diǎn) Anthoney等研究運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性 Arai 等提出隨時(shí)間變化方法完成系統(tǒng)的位置控制 Lee 等為欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人提供了多種非線性控制方法 欠驅(qū)動(dòng)研究的這些方法已從本質(zhì) 上揭示了它是非線性的 并且是隨時(shí)間變化的 抽象的 事實(shí)上 Brockett 已證實(shí)這 并沒有消除阻礙和穩(wěn)定給定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜電狀況反饋 很顯然 非線性系統(tǒng)的特征在 組合空間多自由度是可以控制的 所以 非線性系統(tǒng)的控制研究受到更多的關(guān)注 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂是對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)基本原理相違背的 傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)基本 原理認(rèn)為 原動(dòng)件的數(shù)目要與自由度的數(shù)目相等時(shí) 機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動(dòng) 欠驅(qū)動(dòng) 機(jī)械臂首先被提出并不是由于它的價(jià)值優(yōu)點(diǎn) 但一些研究表明 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的故意設(shè) 2 計(jì)也是很有價(jià)值的 例如 Rivhter 等獲得由柔性欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂多維受力的測量 Nakamura 等設(shè)計(jì)出了輪式滾動(dòng)接觸的非完整機(jī)器人和平面四連桿二驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的控 制 He 等針對欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂提出一種自由碰撞運(yùn)動(dòng)規(guī)劃演算法 從以上討論 的結(jié)果來看 我們可推斷出在研究欠驅(qū)動(dòng)時(shí) 可能遇到一些未被發(fā)現(xiàn)的新問題 如所 提到的技術(shù)和理論的形成 因此 我們改善這裝置具有很大的潛能性 這篇論文中 我們對欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的靜態(tài)特征和自重構(gòu)控制方法進(jìn)行探索與研 究 1 柔性橢球體模型 機(jī)械硬度是機(jī)械臂的一個(gè)重要要素 它是用來抵抗受力和阻礙力的能力 對 于開式鏈接機(jī)械臂而言 鏈接部分是非常重要的部分 所以末端位姿的變形將會(huì) 對連桿帶來不良影響 轉(zhuǎn)矩可以近似滿足如下方程 i 1 2 n 1 iiKM 式中 關(guān)節(jié) i 的轉(zhuǎn)矩i 關(guān)節(jié) i 的變形量 關(guān)節(jié) i 的硬度系數(shù)ik 如果忽略關(guān)節(jié) i 的重力和摩擦力不計(jì) 假設(shè)機(jī)械臂末端位姿力矢 mRF 則轉(zhuǎn)矩方程又可以寫成 2 FJT 式中 關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)矩nRM 雅可比矩陣mJ 眾所周知 關(guān)節(jié)有會(huì)有變形 機(jī)械臂末端位姿有如下關(guān)系式 3 Jx 式中 機(jī)械臂末端位姿矢量x 關(guān)節(jié)的位姿矢量 將 1 式寫成矩陣的形式 結(jié)合 2 3 式 經(jīng)簡單的計(jì)算 和 F 之X 間的關(guān)系如下 4 F Jk XT1 式中 如果定義 6 T1JkC 6 式是末端位姿的柔性矩陣 然而 在太空工作 強(qiáng)度矩陣一致 柔性矩1 c 3 陣 C 可以用來測量機(jī)械臂的靜態(tài)特征 矩陣 C 也有雅可比函數(shù)功能 因此 它在 組合和構(gòu)造要素較大范圍內(nèi)是可改變的 在穩(wěn)定條件下機(jī)械臂的可變特征能用于 完成一些應(yīng)該的復(fù)雜的操作 如裝配 拋光 維修等等 由 5 6 式可知矩 陣 C 是對稱性矩陣 如果定義 7 Cdet T 對矩陣 C 進(jìn)行微分 方程式 7 我們又可以得到 8 m1ii 式中 i 1 2 3 m 應(yīng)用了矩陣 C 的單一性 因此 是其對稱矩i TC 陣 有如下關(guān)系 9 x T 式 9 被描述為橢球體曲線方程 當(dāng)橢球體的主要曲線與矩陣 C 的單一值相 等時(shí) 這橢球體也被認(rèn)為是一般柔性橢球體 GFE 由于直觀原因 圖一中平面 2 連桿機(jī)械臂的的連桿長 GFE 如圖 2 和 3 所示 2 1i0 Li 圖一 平面 2R 桿機(jī)械臂 圖 2 平面 2R 桿全驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的 GFE 模型 4 圖 3 平面 2R 桿全驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的 GFE 模型 這些圖示表明測量是需要依賴組合和機(jī)構(gòu)要素 然而全驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂并不能改變其 機(jī)構(gòu)要素 因此 由于不同的構(gòu)件 圖 2 而不是結(jié)構(gòu)要素 從圖 2 改變到圖 3 GFE 模型是可以改變的 當(dāng)被動(dòng)關(guān)節(jié)被引進(jìn)作為全驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂時(shí) 為了方便使用 假設(shè)這些被動(dòng)關(guān)節(jié)具有制動(dòng)裝置和位置控制 以便被動(dòng)關(guān)節(jié)能在自由模式和鎖定模式 下進(jìn)行制動(dòng) 然而在運(yùn)動(dòng)學(xué)上 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂揭示了一些冗余度連桿問題 并沒有表 明在輸入方式下的自運(yùn)動(dòng)不如工作狀態(tài)下的自運(yùn)動(dòng) 另一方面 被動(dòng)關(guān)節(jié)的制動(dòng)模式 能使欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂具有重構(gòu)能力 系統(tǒng)具有敏捷性而使其能適合不同的工作 2 柔性矩陣 假設(shè)在欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂中 s 連桿為被動(dòng)關(guān)節(jié) 被動(dòng)關(guān)節(jié)裝有制動(dòng)裝置 當(dāng) 被動(dòng)關(guān)節(jié)處于自由狀態(tài)時(shí) 其速度運(yùn)動(dòng)方程可以寫成為 10 paJx 式中 機(jī)械臂末端位姿矢量mRX 驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的雅可比矩陣nJ 分別為驅(qū)動(dòng)和被動(dòng)機(jī)械臂的廣義坐標(biāo)矢量3p 當(dāng)機(jī)械臂中被動(dòng)關(guān)節(jié)處于鎖定狀態(tài)時(shí) 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程可變?yōu)?11 qJxi 式中 機(jī)械臂末端位姿矢量mRX 鎖定狀態(tài)下被動(dòng)關(guān)節(jié)機(jī)械臂的雅可比矩陣niJ 驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的機(jī)械臂廣義坐標(biāo)q 很顯然 方程 11 和 3 是同一形式 方程 10 和 11 表明欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械 臂在運(yùn)動(dòng)學(xué)上具有不同的模式 換句話說 在運(yùn)動(dòng)學(xué)上系統(tǒng)具有多中模式特征 圖 5 4 平面 3R 連桿機(jī)械臂就是很好的例子 機(jī)械臂的第二關(guān)節(jié)是被動(dòng)關(guān)節(jié) 其他的 都是驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié) 當(dāng)被動(dòng)關(guān)節(jié)處于自由狀態(tài)時(shí) 被選做為廣義坐標(biāo)變量 如果被3R 動(dòng)關(guān)節(jié)處于自鎖狀態(tài) 機(jī)械臂的維數(shù)將變?yōu)?2 維 這廣義坐標(biāo)變量為 顯然2Rq 由于 但雅可比矩陣有如下關(guān)系 0q 圖 4 平面 3R 桿機(jī)械臂 由于欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂存在不同的運(yùn)動(dòng)模式 一種可以用來優(yōu)化和機(jī)械臂的機(jī)構(gòu) 組合及自重構(gòu)以使用不同的工作 預(yù)測如何完成基于欠驅(qū)動(dòng)下的全驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂操作是 不可避免的問題 不象全驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂那樣 欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂并不能改善其 操作工作 執(zhí)行機(jī)械臂任務(wù)類似于輸入空間的體積比工作空間少的緣故 有一條可行 的途徑就是在不同的時(shí)間分解機(jī)構(gòu)的工作 例如 當(dāng)機(jī)械臂工作處于驅(qū)動(dòng)模式下 機(jī) 構(gòu)組合能進(jìn)行機(jī)構(gòu)自重構(gòu) 然而當(dāng)機(jī)械臂工作在全驅(qū)動(dòng)模式下 其功能之一就是能控 制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) 事實(shí)上 處于欠驅(qū)動(dòng)工作模式下的機(jī)械臂能辯別機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) 如位置 控制或間斷點(diǎn)對應(yīng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 但是這并不是此論文所討論的重點(diǎn) 我們應(yīng)關(guān)注的是欠驅(qū) 動(dòng)冗余度機(jī)械臂的靜態(tài)特征和機(jī)構(gòu)自重構(gòu)控制方法 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂兩中模式的運(yùn)動(dòng)方程可以被多種方法描述 但是在復(fù)雜的機(jī)械 裝置中多連桿機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)要素定義還存在一定的困難 為了解決這些問題 我們將 進(jìn)行分析欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂的兩種模式間的關(guān)系 假定一種特殊的機(jī)械臂組合機(jī)構(gòu) 假設(shè)有 處于裝置的兩種模式下的mn 末端位姿表達(dá)式是一致的 可以表示為 12 pai JqJ 假設(shè) 0Jaa 13 13 式表示微運(yùn)動(dòng)發(fā)生在關(guān)節(jié)部分而不是發(fā)生在末端位姿處 根據(jù) 13 式 6 方程式又可以寫成 14 apJ 把 14 代入 12 式中 我們可以得到 15 ai I qJ 15 式描述欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂兩種模式下的不同一機(jī)構(gòu) 因此 兩種廣義坐標(biāo)也是 相等的 設(shè) 又可以得到 q 16 api I 16 式表示兩種模式下的雅可比矩陣間的關(guān)系 此式能預(yù)測出全驅(qū)動(dòng)模式的運(yùn) 動(dòng) 把 16 式代入方程式 5 可以得到全驅(qū)動(dòng)模式下的欠驅(qū)動(dòng)矩陣方程 17 Ti1iJkC 根據(jù)方程 7 GFE 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂也能定義 方程 17 表示在機(jī)械裝置改裝 后的系統(tǒng)靜態(tài)特征 其一 我們以通過 3R 桿機(jī)械臂模擬 圖 4 作為非冗余度機(jī)械 臂而言 如果我們假定處于工作狀態(tài)下的一點(diǎn) 它不僅與柔性橢球體模型有關(guān) 相反 有許多與處于冗余度機(jī)械臂工作狀態(tài)下的這一點(diǎn)相關(guān) 假設(shè) 3R 桿平面機(jī)械臂三桿長 分別為 機(jī)構(gòu)的起始角度為m0 1L5 0L321 和 GFE 其他末端位姿起始位置如圖 5 所示 6 1 顯然 根據(jù)處于工作狀態(tài)下的這種狀況 可知存在許多這樣的關(guān)節(jié)組合 這 些機(jī)構(gòu)都是與 GFE 相關(guān)的 但是一欠驅(qū)動(dòng)冗余度機(jī)械臂存在機(jī)構(gòu)自重構(gòu)的能力 一 般而言 我們期望的 GFE 在不同的基本組合中有類似的運(yùn)動(dòng) 換句話說 橢球體模 型類似于一個(gè)球 如圖 5 所示 在 3 桿中第一桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表現(xiàn)最佳 3 非線性控制 7 我們通過分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 為了尋求一種能有效地控制欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng) 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂動(dòng)態(tài)方程可以寫成 18 McIapaa 19 0Tp 式中 為質(zhì)量慣性矩 為中心吸引力和摩擦轉(zhuǎn)矩矢量 M 是驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩矢量 是驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)廣義坐標(biāo)矢量 是被動(dòng)關(guān)節(jié)廣義坐標(biāo)矢量 p Jain 等證實(shí)方程 19 是二階非線性約束方程 通過自重構(gòu) 在工作狀態(tài)下給定位置 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂具有改善裝置運(yùn)動(dòng)的能力 由于系統(tǒng)輸入空間維數(shù)少于空間關(guān)節(jié)的維數(shù) 被動(dòng)關(guān)節(jié)的位置控制只能通過動(dòng)態(tài)藕合來實(shí)現(xiàn) 基于 Brockett 理論 給定機(jī)構(gòu)的系統(tǒng) 并不是光滑的 穩(wěn)定性完全符合靜平衡反饋定律 因此 非線性控制的結(jié)果表明系統(tǒng) 是非線性的 隨時(shí)間變化的 離散的 非線性控制方法還有一種就是在 Ref 17 中 所提到的全驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的簡諧振動(dòng) 這種方法的本質(zhì)就是當(dāng)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)周期時(shí) 被動(dòng)關(guān)節(jié)將偏離平衡位置 圖 6 驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的簡諧振動(dòng)方程有 20 tcosAa 21 in 22 2a 式中 A 簡諧振動(dòng)的振幅 W 簡諧振動(dòng)的角頻率 8 如果我們將式中 22 變換一下 代入 19 式得到 23 2Tap1pAIcI 通常 角頻率 是一個(gè)較大的數(shù) 因此 簡諧振動(dòng)周期 T 是一個(gè)非常 小的數(shù) 被作為一個(gè)周期的約束 23 式有可以寫成TPIC 1 24 2Tap1pIcI2 24 式表示一個(gè)周期后有一點(diǎn)發(fā)生偏離 顯然 構(gòu)成整體的價(jià)值在于簡諧振動(dòng) 的振幅和角頻率 者就是簡諧振動(dòng)中的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)能控制被動(dòng)關(guān)節(jié)的原因之一 4 自重構(gòu)控制律 自重構(gòu)需要穩(wěn)定的控制技術(shù) 間諧振動(dòng)非線性控制方法在第 3 部分已經(jīng)簡單 地介紹了 下面我們將設(shè)計(jì)一個(gè)新的控制方法來執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自重構(gòu)運(yùn)動(dòng) 這種方法將 用于優(yōu)化在工作狀態(tài)下給定位置時(shí)的廣義柔性橢球體模型 假設(shè) 引用于一個(gè)期望的組合 此組合源于一些優(yōu)化方法 是驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂d 的驅(qū)動(dòng)位置角 設(shè) 9 25 de 式中 e 關(guān)節(jié)位置矢量誤差 對方程 24 進(jìn)行微分有 26 padpae 取滑動(dòng)模態(tài)為 a1aekS 27 集中律為 a3a2a sgn 28 式中 且 sgn 作為符號函數(shù) 有如下式子 0 0321 K 如果矢量 有 可以得到下面式子 STn1 S 27 式表示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)滿足萊布羅定律 假設(shè)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)輸入與 20 21 有關(guān) 當(dāng) 時(shí) 又可以得到如下關(guān)系式0K4 0p2d 將 26 式中 2 桿的 2 倍偏離量代入 30 式 可以得到 設(shè)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)輸入為 將 32 和 31 式代入 19 式 有如下關(guān)系 振動(dòng)振幅為 雖被動(dòng)關(guān)節(jié)并沒有達(dá)到期望的位置 驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)輸入控制可用 32 式來描述 另 一方面 被動(dòng)關(guān)節(jié)處于期望的位置 輸入控制方式有以下方程 從 27 式中可知偏 離時(shí)間為 結(jié)合 28 和 35 式 控制律為 顯然 這種控制方法是非線性的 隨時(shí)間變化的 且遵循 Brockett 理論 有以上 關(guān)系重新整理振幅 控制律為 當(dāng) ep 0 時(shí)滿足 10 當(dāng) ep 0 時(shí)滿足 5 仿真研究 在這部分中 選平面 3R 桿機(jī)械臂作為仿真模型 如圖 4 所示 設(shè)第二桿為機(jī)械 臂的被動(dòng)關(guān)節(jié) 其他兩桿為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié) 如果初始位置為 30 6 021 為了改善執(zhí)行廣義的柔性橢球體模型 更好的位置為 這在第三部分已給出 我們認(rèn)為后面一種情況 15 8 9 17 85 24321 是我們期望的結(jié)果 根據(jù)第四部分所提供的控制方法 模擬仿真結(jié)果如圖 7 所示 11 圖 7 3R 桿欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的自重構(gòu)運(yùn)動(dòng) 1 連桿 1 2 連桿 2 3 連桿 3 圖 7 a 表示隨時(shí)間變化的關(guān)節(jié)位置誤差 圖 7 b 表示與時(shí)間有關(guān)的關(guān)節(jié)運(yùn) 動(dòng)軌道軌跡 圖 7 c 表示在自重構(gòu)控制中機(jī)械臂機(jī)構(gòu)位置的改變 圖 7 d 表示 關(guān)節(jié)速度與位置間關(guān)系圖 顯然 機(jī)械臂已滿足期望的機(jī)構(gòu)完成自重構(gòu)控制 6 結(jié)束語 欠驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一個(gè)非常關(guān)鍵性的問題 它不僅能夠產(chǎn)生空間機(jī)器人系統(tǒng)的線性誤 差 而且能操控合作機(jī)器人和機(jī)器裝置 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂有實(shí)現(xiàn)機(jī)械自重構(gòu)的能力 新 的關(guān)儀廣義柔性橢球體欠驅(qū)動(dòng)冗余度制動(dòng)式機(jī)械臂的測量被提出 這測量由于優(yōu)化系 統(tǒng)的穩(wěn)定性 簡諧振動(dòng)的非線性控制方法能執(zhí)行自重構(gòu)運(yùn)動(dòng) 有 3 連桿欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂 的仿真結(jié)果證明測量和振幅的控制是有效的 References 1 Nakamura Y Mukerherjee R Nonholinomic path planning of space robotics via a bi directional approach IEEE Transactions on Robotics 12 and Automation 1991 7 4 500 514 2 Moore C A Peshkin M A Colate J E Design of 3R cobot using continuous variable transmissions IEEE 1nternationa1 Conference on Robotics and Automation 1999 3249 3254 3 Dai J S Zhang Q x Metamorphic mechanisms and their configuration models Chinese J of Meehanica1 Engineering 2000 13 3 212 218 4 Arai H Yanie K Thchi S Dynamic contro1 of a manipulator with passive joints in operational space IEEE Transactions on Robotics and Automation 1993 9 1 85 93 5 Arai H Tachi S Position contro1 of a manipulator with passive joints using dynamic coupling IEEE Transactions on Robotics and Automation 1991 7 4 528 534 6 Jain A Rodriguez G An analysis of the kinematics and dynamics of under actuated manipulators IEEE Transactions on Robotics and Automation 1993 9 4 411 422 7 Colbaugh R Barany E Glass K Adaptive stabilization of uncertain nonholonomic mechanica1 systems Robotica l998 16 2 181 192 8 Robert T M Joe1 W B Periodic motions of a hopping robot with vertical and forward motion 1nternationa1 Journa1 of Robotics Research 1993 12 3 197 218 9 Papadopoulos E Dubowsky S On the nature of contro1 of algorithms for free floating space manipulators IEEE Transactions on Robotics and Automation 1991 7 6 75O 758 10 Bloch A M Wilson C H Contro1 and stabilization of nonholonomic dynamic systems IEEE Transactions on Automatic Control 1992 37 11 1 746 l757 ll Arai H Senvi1 L Time scaling contro1 of an underactuated manipulaton J 13 of Robotic Systems 1998 15 9 525 536 12 Lee K Victoria C C Contro1 algorithms for stabilizing underactuated robots J of Robotic System 1998 15 12 681 697 13 Brocker R W Asymptotic stability and feedback stabilization in Deferential Geometric Control Theory In Brocker R W Millman R S Sussman H J eds In Birkgauser 1983 181 208 14 Rivhter K Pfeiffer F A flexible 1ink 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我來到了申菱 這是一家生 產(chǎn)中央空調(diào)的廠家 來到該廠我首先了解了申菱的一些生產(chǎn)情況 廣東申菱空調(diào)設(shè)備 有限公司于 1992 年正式建成投產(chǎn) 是集科研 生產(chǎn) 檢測 銷售 工程服務(wù)于一體的 現(xiàn)代化企業(yè) 是中國 500 家最大電氣機(jī)械器材制造企業(yè)之一 專業(yè)生產(chǎn) 申菱 牌大 中型水冷 風(fēng)冷單元式空調(diào)機(jī) 潔凈式空調(diào)機(jī) 恒溫恒濕型機(jī)房專用空調(diào)機(jī) 屋頂式 空調(diào)機(jī) 高溫環(huán)境特種空調(diào)機(jī) 除濕機(jī) 冷水機(jī)組成風(fēng)機(jī)盤管 柜式風(fēng)機(jī)盤管和組合 式空氣處理機(jī)等末端設(shè)備 其中單元式空調(diào)機(jī)和潔凈式空調(diào)機(jī)包括冷風(fēng)型 冷風(fēng)電熱 型 熱泵型 恒溫恒濕型等多個(gè)系列和品種 接下來的日子我對其生產(chǎn)車間進(jìn)行了詳 細(xì)的認(rèn)識 我首先來到的是鈑金車間 從車間的定置管理圖中 可了解到該車間的生 產(chǎn)過程是 下料區(qū) 沖壓成型區(qū) 焊料一庫 焊料二庫 沖壓轉(zhuǎn)型區(qū) 散件特檢點(diǎn) 鋁合金加工區(qū) 鈑金半成品周轉(zhuǎn)區(qū) 焊接 噴涂 成品 在鈑金車間 觀看了各種機(jī) 器的生產(chǎn)情況 有 M 2023 剪板機(jī) J23 25 沖床 J23 40 沖床 J23 60 沖床 J23 80 沖床 J28 500 四柱油壓機(jī) CSW 250 沖角床 TA 60T 彎板機(jī) RG 80 彎板機(jī)等等 各 種我熟悉和陌生的機(jī)器 BR 接著是兩器車間 在兩器車間 我觀看了壓力容器用鉆床 翅片沖床的生產(chǎn)過程 以及一些已經(jīng)記不清名字的機(jī)器的生產(chǎn) 在總裝車間 我向工 人師傅請教了管殼式換熱器和水冷冷凝器的原理 在這個(gè)車間 我已經(jīng)能夠看到完整 的中央空調(diào)的雛形 在這個(gè)龐然大物中 用到了我所學(xué)過各種各樣的知識 有機(jī)械 有電 子技術(shù) 精密機(jī)器制造等等 從申菱公司生產(chǎn)車間 我可以看到中國空調(diào)技術(shù)已經(jīng)基本 成熟 但是它的中央處理芯片還是要靠進(jìn)口 在出廠檢驗(yàn)車間 師傅為我講解了產(chǎn)品 檢驗(yàn)的過程 并給我示范了檢驗(yàn)是如何進(jìn)行的 所用到的儀器 有精密儀表了 有常 用工具了 有一種儀表是我從來沒見過的 那就是利用傳感器技術(shù)的安培表 在檢測 中心 在與師傅的交流中 我了解到產(chǎn)品檢測進(jìn)行的過程 以及相關(guān)的工作 數(shù)十天的 實(shí)習(xí) 在學(xué)習(xí)之余 也對該廠有了一個(gè)初步的印象 雖然該廠用了許多先進(jìn)的機(jī)器 但生產(chǎn)效率還需要改進(jìn) 廣東鍛壓機(jī)床廠 這是我的第二個(gè)實(shí)習(xí)工廠 這是國內(nèi)鍛壓行業(yè)首家通過 ISO9001 2000 及機(jī)械安全認(rèn)證的企業(yè) 廣東省高新技術(shù)企業(yè) 國家出口基地企業(yè) 目 前 該廠擁有齒輪磨床 曲軸磨床 導(dǎo)軌磨床 數(shù)控鏜銑床 數(shù)控車床及數(shù)控加工中 心等先進(jìn)的加工設(shè)備 擁有強(qiáng)大的技術(shù)對伍及一流的管理體系 主要生產(chǎn) YD28 Y28 Y34 Y30 系列油壓機(jī) J76 STP STPL JH21 JH25 JH31 JH36 J84 J21 J23 等系列壓力機(jī) KJS 數(shù)控 開卷送料校平機(jī)構(gòu)及各種自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線 該廠的主要產(chǎn)品是壓力機(jī) 包括 系 列和 系列 老的 系列 由于存在著安全隱患 已經(jīng)慢慢被新的 系列所取代 來到該廠接待我的是 2001 屆的學(xué)長 在給我講解了鍛壓廠的發(fā) 展情況 生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)安全等后 帶領(lǐng)我參觀了該廠的計(jì)量室 在計(jì)量室 我看 到了很多以前從所未見過的精密儀器 有水平儀調(diào)教儀 彈簧測試儀 內(nèi)部裝有壓力 傳感器 壓力表氣氧氣表兩用校驗(yàn)器 大型千分尺 有測外徑和測內(nèi)徑兩種 垂直 度測量儀 裝有光感應(yīng)器 投影一米測長機(jī) 裝有光電感應(yīng) 等 學(xué)長為我講解了這 些儀器的用法 校正 維護(hù)等 參觀完計(jì)量室 我們接著參觀了生車間 由于這是一家 重型機(jī)械廠 所以很注意安全 進(jìn)入生產(chǎn)車間之前 我們每個(gè)人都發(fā)了一頂安全帽 在產(chǎn) 車間中 我觀看了 框架上移式油壓機(jī) 武漢重型機(jī)床廠 高明精機(jī)生 產(chǎn)的大型機(jī)器的生產(chǎn)過程 學(xué)長還為我講解在車間出品機(jī)器的特點(diǎn) 性能和應(yīng)用 JH21 系列開式固定臺壓力機(jī) JH 系列高性能壓力機(jī) 機(jī)身由鋼板焊接而成且經(jīng)人工時(shí) 效和拋完鈍化防繡處理 變形小 剛性好 氣動(dòng)濕式磨擦片離合器一制動(dòng)器組和 壽 命長 噪音小 齒輪副和滑動(dòng)副均經(jīng)熱處理淬火及精密研磨 傳動(dòng)平穩(wěn) 采用 PLC 控 制 令機(jī)器能實(shí)現(xiàn)急停 寸動(dòng) 單次和連續(xù)沖裁 可靈活采用定速或變速 配合自動(dòng) 送料裝置 形成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線 Y28 YA28 系列四柱雙動(dòng)液壓機(jī) Y28 四 柱雙動(dòng)液壓機(jī)主要用于薄板拉伸 成形 調(diào)直等工序 該機(jī)主要液壓及電氣元件均采 用國際名牌產(chǎn)品 可配套光電保護(hù)裝置 YA28 寬工作臺四柱雙動(dòng)油壓機(jī)主要用于大型 薄板工件的深拉伸 成形 調(diào)直等工序 該機(jī)主要液壓元件均采用威格士 力士樂或 油研公司的產(chǎn)品 可配套光電保護(hù)裝置 YD28 系列高速精密油壓機(jī) 本油壓機(jī)為四柱 式結(jié)構(gòu) 其主要液壓元件 密封件和電器控制元件均為國際名牌產(chǎn)品采用比例閥 可 進(jìn)行多次沖壓 工藝性能好 調(diào)整設(shè)定方便 壓力精度高空程速度快 為普通油壓機(jī) 的 2 5 倍 生產(chǎn)效率高行程定位由光柵檢測系統(tǒng)控制 精度高達(dá) 0 01MM PLC 與 MT31C 編程終端控制 可儲存 200 個(gè)不同的工作程序 方便實(shí)現(xiàn)單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn) 并 可配套光電保護(hù)器 適用于工藝品 飾品 表胚 表帶 眼鏡和餐具等行為作壓制品 之用 二 實(shí)習(xí)取得的經(jīng)驗(yàn)及收獲 第一次親身感受了所學(xué)知識與實(shí)際的應(yīng)用 沖壓板金在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用 電子 技術(shù)在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用 精密機(jī)械制造在機(jī)器制造中的應(yīng)用等等理論與實(shí)際的相結(jié) 合 讓我大開眼界 也是對以前所學(xué)知識的一個(gè)鞏固吧 讓我學(xué)到了很多書本上學(xué)不 到的知識 看到了很多書本上看不到的機(jī)器 這次實(shí)習(xí)對于我以后學(xué)習(xí) 找工作也是 受益菲淺的 在短短的兩個(gè)星期中讓我對自己的知識結(jié)構(gòu)有所了解 理性地重新認(rèn)識 自己 也讓我初步的認(rèn)識了這個(gè)社會(huì) 對于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā) 三 存在的不足及建議 從這次實(shí)習(xí)中 我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足 專業(yè)基礎(chǔ)知識還不夠熟練 對國家標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識還不夠深入 自己已有的知識不能很好的于實(shí)踐相結(jié)合 需要多參加實(shí)際生產(chǎn) 對機(jī)械方面的相關(guān)高新技術(shù)的了解不夠 需要通過 各種途徑不斷的了解機(jī)械行業(yè)各種不斷變化和革新的技術(shù)的思想理念