【摘 要】
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目前,机器人关节减速机均为定比传动方式,造成关节电机难以达到峰值效率.基于嵌套结构,提出了一种机器人用紧凑型的无级变速器,通过实时改变传动比,可有效提高电机功率使用效率.首先,开展了变速传动机理研究,得到了传动比相对于行星轮与太阳轮半径之比的关系;设计了嵌套结构以及行星轮、太阳轮板轴向移动系统.其次,推导了行星轮、太阳轮包角、传动比以及金属带径向移动数学模型,基于多刚体动力学仿真软件对变速器的输出速度进行了仿真验证;结果表明,变速器正、反向偏差分别为1.89％、3.87％.最后,制作出变速器的原理样机并搭
【机 构】
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常州工业职业技术学院 智能控制学院,江苏 常州 213164;中国科学技术大学 工程科学学院,安徽 合肥 230026;河海大学 机电工程学院,江苏 常州 213022
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目前,机器人关节减速机均为定比传动方式,造成关节电机难以达到峰值效率.基于嵌套结构,提出了一种机器人用紧凑型的无级变速器,通过实时改变传动比,可有效提高电机功率使用效率.首先,开展了变速传动机理研究,得到了传动比相对于行星轮与太阳轮半径之比的关系;设计了嵌套结构以及行星轮、太阳轮板轴向移动系统.其次,推导了行星轮、太阳轮包角、传动比以及金属带径向移动数学模型,基于多刚体动力学仿真软件对变速器的输出速度进行了仿真验证;结果表明,变速器正、反向偏差分别为1.89％、3.87％.最后,制作出变速器的原理样机并搭建转矩实验平台,设定输出转矩为特定值,测试了对应输入转矩;实验显示,测试数值与理论数值相比基本相同,平均传动效率为72.1％,间接验证了理论推导的正确性.
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为了更高效地利用码头资源,同时考虑泊位资源和岸桥资源,建立了考虑泊位偏好和岸桥移动频数的泊位岸桥联合调度两阶段模型.第一阶段模型采用船舶到港时间可变的到港策略,建立了以船舶等待成本、泊位偏离成本、延迟离港成本之和最小为目标的混合整数规划模型.第二阶段模型考虑了岸桥的干扰约束,建立了以岸桥移动频数最小为目标的整数规划模型.使用MATLAB设计改进的自适应变异粒子群算法对模型进行求解,并将结果与CPLEX和原始粒子群算法的求解结果对比,证明该算法的高性能.在两阶段模型中引入泊位偏离因子β来表示泊位偏离对船舶工
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