简介
(1)开展了智能机器人直线电机快速平滑运动控制技术研究,实现以运动过程时间最短为目标的最优加减速控制,在数控系统中嵌入开发新型具有程序预读功能的加减速控制功能,进行直线电机进给驱动运动的自适应滤波补偿研究,并基于激光高速高精微细加工设备动力学特性,对直线驱动的插补运动指令进行优化研究和改进, 从而消除高速驱动进给系统的柔性冲击, 实现直线电机驱动的平滑运动。焊接工装设计中,充分考虑了 NITI 合金丝、管的装配需求,内置减震缓压垫片,以避免机加冲击对合金性能的影响。
(2)在激光精密频域控制上,开展了高功率、高重复频率脉冲激光的载波包络偏移频率稳定工作。利用交叉参考的拍频方式,完成超短脉冲的载波包络偏移频率探测,并通过锁相环电子反馈电路,实现偏移频率的精密锁定。在同步时域控制上,利用主、从结构的脉冲同步技术,解决光参量啁啾脉冲放大的泵浦光和信号光的时间同步问题。其次,利用纳秒方波脉冲锁模技术,可以使泵浦光携带更多的能量,基于以上两点,完成全光同步的光参量啁啾脉冲放大实验。通过扫描电镜、合金相图、热力学方法及射线衍射仪分析研究合金不锈钢激光焊接头焊缝区的微观组织特点及形成原因,找出 了SMAs -Cu 连接时影响接头连接质量的问题并探索解决的途径和方法。
(3)提出了一种结合温差电致冷组件和 SMAs-Cu 组件的新型驱动器结构和技术。研究电流大小、热惯性对SMAs 组件温度感性速率和幅度的影响,进而量化了电流-电阻热-位移之间的关系。通过这种新型组件,只需要改变通过致冷组件的电流方向就可以快速实现加热或致冷功能的转换。致冷组件还能实现精确的点加热功能,使得执行机构在不同位置完成拉伸、弯曲等动作,从而使执行器完成更加复杂的动作,增加其自由度。
(4)以点焊质量在线监控为目的,基于动态信号特征分析及非线性建模方法,利用现代信号分析方法研究动态信号特征(激光功率、频率、离焦量等)及其与点焊过程的相关性,从中提取能够反映熔核物理状态变化、导致焊接缺陷和影响接头质量的特征参数构成特征向量,通过支持向量机等机器学习方法,建立了从特征向量到焊点质量参数之间的非线性映射模型,进而实现了焊接缺陷在线诊断和质量分类。
(5)以智能机器人驱动装置为应用对象,建立了电阻热微驱动、微反馈和微执行的测试系统,研究了相应的设计与测试技术。