机械臂作为一种自动化和智能化水平较高的设备,可以有效提高生产效率。传统的工业机器人由于笨重、价格昂贵,很难走进人们的日常生活。随着3C产品及服务机器人的快速发展,近年来出现了体型较小的桌面机械臂,它广泛应用于教育、服务、文化娱乐和医疗等行业。本文根据实际需求,研发了一种五自由度桌面机械臂。本文详细研究了国内外机械臂的发展状况,分析了国内外在工业机器人领域存在的差距。对涉及机械臂的关键技术进行了深入分析,结合五自由度桌面机械臂的功能要求,完成了总体方案设计。通过对不同机械臂结构形式进行对比分析,选择了结构形式和驱动方式。根据总体方案要求,采用模块化设计思想,对五自由度桌面机械臂的底座、手臂和末端执行器进行了详细的设计和计算,并完成了三维模型的建立和实物的搭建。为了研究五自由度桌面机械臂的运动过程,根据D-H法建立了机械臂关节坐标系,并研究了坐标平移、坐标旋转以及坐标复合变换的对应变换矩阵。结合五自由度桌面机械臂的结构特点和关节参数,对其进行了正运动学和逆运动学分析,建立了正运动学和逆运动学解析方程,并针对逆运动学方程的多解问题进行了分析。根据五自由度桌面机械臂的功能要求,完成了控制系统的硬件设计,以Carduino UNO R3作为开发板,对舵机接口、液晶屏显示接口、手动按键接口、通讯接口以及多种传感器接口进行了集成,采用Arduino传感器扩展板v5.0对这些接口进行了集成,极大简化了接口电路。采用舵机作为驱动关节的动力,完成了手动调试电路、液晶屏显示电路的设计。利用Arduino IDE(集成开发环境)完成了控制程序设计,主要包括舵机驱动控制程序、手动调试程序及液晶屏显示程序的设计。为了验证五自由度桌面机械臂的合理性,对其进行了负载试验和定位精度试验。试验结果表明,所研发的五自由度桌面机械臂满足负载和定位精度要求需求。该机械臂运动平稳,结构简单,能够应用于教育、娱乐、服务等行业,同时,为机械臂的轻量化设计和模块化设计提供了一定的参考。

关键词：桌面机械臂;;五自由度;;运动学;;控制系统;;D-H法坐标系;;舵机;;Carduino开发板

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本文调查分析了技师学院数控加工专业学生机械基础课程的学习状况,设计开发了若干个学习任务,并探讨如何编写每个学习任务的教学设计方案。

关键词：技师学院;;数控加工专业;;机械基础;;一体化

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本文论述了如何通过改革机械制图课堂教学模式,让学生成为课堂的主角,教师主要起引导作用,有效地提高学生的学习兴趣,练就过硬的制图技能,为后续的专业学习及以后的就业打下坚实的基础。

关键词：机械制图;;课堂教学;;教学改革

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能够快速清除短路故障的直流断路器是直流输电系统重要的保护设备。随着快速电磁操动机构的发展,机械式直流真空断路器已能够满足直流断路器的技术要求。本文以机械式直流真空断路器为研究对象,采用有源换流法,进行了直流真空断路器开断过程的仿真和试验研究。为了进行直流真空断路器开断试验,首先需要搭建试验平台,其中最重要的一部分是直流真空断路器操动机构控制系统设计。因为需要将试验人员与试验平台的高压隔离开来,所以设计了光纤隔离电路。直流真空断路器的操动机构选用永磁斥力混合机构。机构的操动都需要电容放电来完成,因此设计了电容充放电电路。为了试验人员的安全和电容充电电压值的稳定,电容充电采用红外遥控方式控制。在电容向永磁或斥力线圈放电时,考虑到线圈的发热,对线圈能够承受最大电流的计算公式进行了推导。随后测试了直流真空断路器各个开关的分合闸平均速度,测试结果表明,各个开关分合闸速度能够满足试验要求。因为直流真空断路器的主开关和换流开关均由两个真空灭弧室串联构成,所以测量了主开关分闸和换流开关合闸的不同期性,得到主开关分闸不同期性为200μs,换流开关合闸不同期性为162μs。利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了系统条件下和试验条件下的仿真模型,研究和分析了仿真结果。将两种条件下的仿真结果与理想工况下的理论计算结果进行对比,分析了两种条件下仿真结果存在差异的原因。在搭建的试验平台上,依照计算的开关时序,对直流真空断路器进行了初步的开断试验。试验结果表明,直流真空断路器不仅成功开断了7kA的电流,而且主开关两断口的恢复电压分布比较均匀,与仿真结果基本相同。通过试验失败后采集到的波形,研究了试验失败的原因,为后续试验积累了经验。

关键词：直流真空断路器;;有源换流法;;仿真分析;;开断试验

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在对黑龙江省黑河市农村机械化整地进行深入调查基础上,分析了目前黑河市农村机械化整地存在的问题,并结合实际提出解决问题的方法及对策。

关键词：农业机械化;;整地;;存在问题;;解决对策

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在新时期、新社会背景下,社会发展迅速,职业教育肩负着培养“高素质的劳动者和技术人才”的重任。但目前,职业教育学校的毕业生素质还有大部分难以达到企业的岗位要求。这是因为在职业教育中,课程体系没有较好的适应经济和社会的发展与变化、现代产业体系建设和人类全面发展的需求,没有很好的遵循技术技能人才发展规律,没有合理的定位和规划不同的职业教育目标。在教学中,课程安排及课程内容比较陈旧,理论与实践的课时分配不合理或更多的强调理论教育,实训模块教学与社会生产的要求相脱节。因此,针对这种现状,急需对课程目标、课程结构和内容进行有效的调整,建立新的课程体系,培养出符合企业需求的技能人才。机械工业是国民经济发展的重要产业,我国正由制造大国向制造强国迈进,在这一转变的过程中,需要大量的高素质的中等专业技术人才,中职学校是专业技术人才的重要来源。然而,目前针对中职学校机械专业的课程体系设置的讨论还不是很多,探讨职业教育机械专业方面的改革与具体实施措施的文章更少,而且研究都只停留在表面,缺乏更深层面的探讨和研究。因此,结合当前的专业现状,以及职业教育发展的环境,本文研究了如何在这样的大环境下建立专业系统、全面科学的中职学校机械专业的课程体系。希望提出的一些建设性的建议能够促进中职教育可持续发展。本研究首先通过阅读文献,根据现代教育体系建设的目标和要求,在认真思考、深入调研和反复研讨的基础上,了解当前中等职业学校机械专业课程体系建设现状,并对机械专业课程设置中存在的问题进行了比较深入的分析;然后根据现代职业教育体系的要求,新构建了中职学校机械专业的课程体系。

关键词：现代教育;;中专;;职业教育;;课程体系

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本文以建立高性能的深海机械臂关节无刷直流电机驱动系统为目标,结合深海环境因素,确定系统结构。通过信息融合方法提升系统位置传感器的检测能力。为了保证系统可靠工作以及位置传感器信息融合方法的正确使用,对霍尔位置传感器故障诊断进行研究,最后研究了承压式电机驱动系统的母线电流纹波抑制方法,最终达到了提升系统性能的目的。建立深海机械臂关节无刷直流电机驱动系统。结合驱动系统前后级位置传感器的结构特点及其检测特点,完成对无刷电机侧霍尔位置传感器和输出侧旋转变压器信息融合方法的研究。通过信息融合提高电机转子位置估计方法的估计精度和可信度,另一方面信息融合方法还能够提升关节输出轴的检测精度,达到提升系统定位精度的目的。霍尔位置传感器无故障工作是进行前后级位置传感器融合的必要条件,更是电机驱动系统正常运行的必要条件。对霍尔位置传感器的故障诊断展开研究。分析霍尔位置传感器边沿信号隐含的电机状态信息,提出基于霍尔信号边沿检测的故障诊断方法。该方法基于简单逻辑运算,能够在一个电周期内确定故障霍尔位置传感器的位置和故障类型,有利于关节电机驱动系统更可靠的工作。母线电容是电机驱动系统中的重要组成部分。考虑深海环境因素,选择膜电容作为逆变器的直流母线电容。然而膜电容器的比容量较低且驱动系统体积有限,母线电容的电容量难以完全消除电流纹波的影响,不利于驱动系统可靠工作。该部分主要研究小电容情况下的母线电流纹波抑制方法。分析电流纹波来源,计算最优电容值吸收PWM高次电流纹波,同时采用十二拍换相控制策略对换相电流纹波进行抑制。由此降低了母线电流纹波含量,使系统能够在高压强环境下稳定工作。在原理分析和仿真验证的基础上,完成深海机械臂关节电机驱动系统的设计及实验平台的搭建。通过实验验证驱动系统基本功能和上述各种方法的可行性。

关键词：无刷直流电机;;传感器信息融合;;电机转子位置估计;;霍尔位置传感器故障诊断;;母线电流纹波抑制

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随着采煤机械化的发展,齿轮机构在采掘机械设备中的使用愈来愈普遍,然而传动齿轮出现的各种各样损坏,导致采煤机械停滞,严重影响煤矿生产能力。本文以分析采煤机械齿轮失效形式及其特点为导向,探索正确使用齿轮机构的方法和安装要求,从而达到延长采煤机械传动齿轮的使用寿命目的,提高煤矿企业生产效益。

关键词：采煤机械;;磨损;;安装

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机械设计与工艺管理技术的合理运用,可使企业的经营管理、产品创新、市场发展、经济效益带来很好的前景。在提升企业知名度、发展经济的同时,注重设计与工艺管理技术是每个企业的重要途径和必由之路。

关键词：机械设计;;零件设计;;设计流程;;管理技术

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目的:探讨GI、SDRVD、?EELI/vt、SDRC及ITGD对机械通气患者撤机结局的预测价值。方法:本研究为临床观察性研究。研究对象为2017年5月至2017年12月入住东南大学附属中大医院重症医学科的通过SBT前筛查的机械通气患者。试验开始先进行30 min基础通气(PSV模式,PEEP 5cmH_2O,PS 8cmH_2O),再进行30 min SBT(T管模式30 min)。试验过程中记录如下数据:(1)患者一般资料(姓名,年龄,性别,诊断,入组时间,APACHE II评分,SOFA评分等);(2)SBT前5min和SBT结束时动脉血气分析指标(pHa,PaCO_2,PaO_2,PaO_2/FiO_2等);(3)SBT前5min和SBT0min、5min、15min、30min时的心率(HR)和平均动脉压(MAP);(4)SBT前5min患者机械通气时的潮气量(vt)和呼吸频率(f);(5)SBT前5min和SBT过程中肺内气体分布情况。撤机失败被定义为SBT失败(SBT期间需恢复机械通气)、撤机拔管后48小时内再插管或使用无创通气、撤机拔管后48小时内患者死亡。根据撤机结局,将患者分为撤机成功与失败两组,比较两组之间SBT前5min及SBT过程中GI、SDRVD、?EELI/vt、SDRC、ITGD的差异,分析上述指标对机械通气患者撤机结局的预测价值。结果:1.一般情况本研究共纳入患者37例,其中撤机成功组24例,失败组13例。SBT前撤机失败组与撤机成功组比较,患者年龄、APACHEII评分、SOFA评分、机械通气持续时间、HR、MAP及血气分析主要指标等一般情况无明显统计学意义差异(P>0.05)。2.SBT过程中撤机成功与失败患者血流动力学及血气分析变化比较SBT过程中撤机成功与失败患者心率及平均动脉压比较差异无统计学意义(P>0.05)。SBT结束时,两组患者血气分析主要指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。3.SBT前5min及SBT过程中GI值对机械通气患者撤机失败的预测价值SBT前5min、SBT 0min、5min、15min及30min时撤机成功组GI值分别为0.46±0.16、0.49±0.17、0.48±0.17、0.48±0.17及0.49±0.15;撤机失败组在SBT前5min、SBT 0min、5min、15min及30min时的GI值分别为0.63±0.22、0.79±0.28、0.79±0.29、0.84±0.41、0.89±0.50。SBT前5min、SBT 0min、5min、15min及30min时撤机失败组GI值与成功组比较差异均有显著统计学意义(P0.05)。8.SBT前5min f/vt对机械通气患者撤机失败的预测价值SBT前5min撤机失败患者f/vt明显高于撤机成功患者(67.09±28.41vs.45.18±14.27,p=0.005)。其预测撤机失败的AUC为0.718,cutoff值为60.64次/min.L,敏感性和特异性分别为0.59、0.85。结论:GI、SDRVD、Mean?EELI/vt和ITGD对机械通气患者撤机结局具有预测价值。

关键词：机械通气;;撤机;;肺内气体分布

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