一种新型服务机器人的设计与分析

随着老龄化社会的到来和机器人技术的发展，服务机器人成为了机器人领域的研究热点之一。以提高服务的舒适性为切入点，设了一款新型服务机器人并对其机械臂轨迹规划进行了研究。首先，结合轮式与足式的优点，设计了一种新型轮足式的服务机器人底盘，并且采用麦克纳姆轮进一步提高服务机器人的运动性能；其次，以人臂为参考对象，确定了服务机器人机械臂的自由度，并建立了服务机器人整体三维模型；最后，在MATLAB中建立机械臂模型，分析了其直线插补运动与曲线插补运动。仿真实验表明，机械臂运动时各关节的角位移、角速度和角加速度都是光滑、无跳变现象，即所设计的机械臂无论是做直线运动还是曲线运动都能够平稳的工作。     

仿蜘蛛救援机械臂结构设计与研究

针对非结构化环境下的救援任务,结合生物界蜘蛛腿部的运动特性,设计了一种仿蜘蛛式救援机械臂。基于机构学数学基础的拉格朗日方程求解救援机械臂的动力学模型。鉴于救援机器人的实时性、自适应等特性,分析径向基函数神经网络的控制策略,提出基于径向基函数神经网络救援机械臂的控制策略。采用径向基三层前向网络设计救援机器人的控制方案,重点探讨了救援机器人单关节的神经网络控制方法,并对其进行Matlab仿真。结果表明:所设计的控制方法可实现救援机械臂的自适应性和鲁棒性。     

多功能模块化居家整理机器人的结构设计

为了实现日常居住环境的智能化，课题组设计了一款基于语音识别和移动端APP控制的多功能模块化居家整理机器人。采用树莓派处理信息、下达指令，利用单片机控制的摄像头对物品进行识别，通过超声波和红外线2种测距模块实现机器人整体避障和循迹，由搭载的6轴机械臂及配套机械爪对物品进行抓取与整理。设计了该机器人的机械爪模块、升降转台、清洁模块、万向移动底盘和摩天轮置物台等结构。实物样机运行结果表明：该机器人能够有效抓取不同形状的物品，使用过程自动化程度高，环境适应性强，整理与搬运效率高。     

悬挂式协作机器人设计与分析

针对老年人独处晾晒衣物困难的问题,基于人机协作的特点及要求,研究设计一种悬挂式协作机器人,其主要由机械臂和末端手爪等部件组成,机械臂由两关节构成,采用Matlab软件求解协作机器人的运动空间云图;基于指数积公式,求解悬挂协作机器人的运动学方程;依据机器人的工作流程,采用UG软件对其进行运动仿真分析,求解其位移和加速度随时间的变化规律;最后,采用PLC对其进行控制研究,获取机器人的控制信号,为协作机器人的设计研究提供一种理论基础。     

钢桶自动化仓库设计

通过分析钢桶的特点以及出入库频率,设计了专门的自动化立体仓库。为了尽可能地提高仓库容量,采用了重 力式货架;为了堆垛机可以连贯地执行出入库操作,将传送带布置在巷道中取代出入库台,并设计了特殊形式的货叉。 由于仓库中堆垛机周期与以往的不同,重新计算了堆垛机的工作周期。最后设计了仓库的控制管理系统并通过Flexsim 仿真验证了方案的可行性。计算和仿真结果表明：仓库的设计能够满足钢桶自动化仓储的需求。     

焊接机械臂结构设计及关键部件强度分析

以自主研发用于工业中常见的相贯线焊缝焊接的机器人为目标,根据所需机械臂性能及结构要求,确定机械臂 总体设计方案及各个机构形式。运用三维软件SolidWorks实现机械臂整体结构的实体建模。分析机器人在其运动范围 内的极限工况,运用有限元软件ANSYS Workbench完成对其关键部件（基座,大臂,小臂）的有限元静态分析,验证了所 设计机器人结构的可靠性,能够满足任务精度要求,为机械臂的样机制作提供了理论依据。     

温州产业变革中的“智”造力

正科技就是生产力,温州"智"造已然迎风起航。走进"正泰低压电器未来工厂"的生产车间,可以看到机械手臂、焊接机器人、自动包装机台、AGV(自动导引运输)小车等各个智能化仪器设备正在精准操作,没有传统流水线,没有工人密集作业,这个国内首条企业自主设计、制造并拥有自主知识产权的小型断路器全制程自动化生产线,每1.2秒即可生产出一个断路器,每天可生产300万极。     

基于直角坐标机器人的计量封印自动化包装装置

针对计量封印产品自动化入盒包装的生产需求,设计了一种直角坐标机器人,其具有三轴运动结构,通过直线插 补规划运动路径,采用气动吸盘作为末端执行机构。装置应用机器视觉检测技术识别封印条码,根据条码编码,PLC控 制机器人自动抓放封印到包装盒中指定位置。实验证明,该装置在精度、效率和稳定性上均达到了企业大批量自动化生 产的应用要求。     

体感交互式拟人手臂机器人

针对目前人体动作同步机器人造价高,使用过程繁琐,需要穿戴多种传感器设备等缺点,设计并研制了一种不需 要穿戴传感器的人体手臂动作同步机器人。介绍了机器人的结构和系统组成,给出了Kinect读取和共享数据以及转换 为机械臂可用数据的方法,设计PID结合PWM脉宽调速的控制驱动模块,完成了机械臂控制系统的软件。结果表明该 人体动作同步机器人在未经培训的操作者指挥下,能够从不同初始位置完成人类肢体动作发出的指令,并且精度较高。 这一研究可为无传感器肢体交互智能机器人研制提供参考     

基于视觉捕捉的网球自拾取机器人系统

为了规避网球比赛的风险,提高效率,开发了一套基于视觉捕捉的网球自动拾取机器人系统,由移动机器人平台 搭载机械臂自由移动对散落在网球场地的网球进行侦测并拾取。采用基于ARM的硬件架构搭建移动机器人的控制系 统平台,并通过网络控制接口与机器人平台上的图像采集与识别模块实现通信;将视觉采集捕捉到的网球的位置信息传 送给控制器,控制移动机器人移动定位,机械臂配合实现网球拾取。经模拟网球场运行证明设计方案可行,视觉的引入 节省了大量的人力与时间。开发的网球自拾取机器人系统有很强的实用性,具有一定的推广意义。     

钢结构教学和教学管理环节的创新性实践

土木工程学院钢结构教研究室在教学和教学管理环节创新性实践活动中,进行了钢结构和高等钢结构的智能命题系统的开发,研制了钢结构毕业设计专用软件WGL和标准成绩单制作系统TW,形成了“高山流水”系列教学软件。本文简要地介绍了该系列教学软件的功能和开发状况。     

全球价值链视角下中国钢铁产能过剩形成机制

国际分工背景下,提升产业价值链地位,破解低端锁定困境,既是化解过剩产能的出发点,也是落脚点。从国内制造业价值链、产业全球价值链及贸易结构等宏观层面,探究中国钢铁产业价值链低端锁定下的产能过剩形成机制,并聚焦于国际大型钢企,挖掘其微观原因。研究表明:钢铁产业处于中国制造业价值链近乎底部的位置,虽然增值能力总体有所增强,产业链条不断延伸,但与发达国家相比仍存在较大差距;在制造业价值链与钢铁产业全球价值链中存在的“微笑曲线”表明,中国钢铁产业的利润空间受到了国内外的双重挤压,产业升级压力巨大;国内议价、盈利能力普遍较差,下游业务联动不足及竞争优势缺乏是导致国内大型钢企的价值链低端锁定主要原因。目前而言,钢铁产业产能过剩与价值链低端锁定相互强化趋势明显。     

钢铁企业利润模式探讨及指标体系设计

钢铁行业是我国重要的战略性行业。合理构建指标体系,有利于钢铁行业利润模式的细化及可操作化。以近期我国钢铁行业相关政策为依据,坚持系统性、一致性、独立性、可测性、科学性原则,构建了我国钢铁企业利润模式评价的指标体系,该体系涵盖要素、规模、市场、需求、管理、创新、效率、成长等8个方面,共计33个指标。     

钢铁行业能源效率与碳排放

钢铁行业是中国能源消费和碳排放大户,面临的节能减排压力巨大,同时针对钢铁行业能源效率与碳排放的研究也不断增多。基于中国知网数据库,利用文献计量方法,分析了钢铁行业能源效率与碳排放研究的发展变化特征和趋势。研究结果表明:钢铁行业能源效率与碳排放的科研产出自2010年开始出现快速增长,中国冶金报、冶金管理、东北大学是重要的文献来源,科研产出的学科分布和关键词分析反映了本领域是包含冶金技术、工业经济、管理学、环境科学等多学科交叉的综合性研究。从研究成果的高产机构发现,东北大学、中国钢铁工业协会、冶金工业规划研究院、北京科技大学是本领域的主要研究机构。通过关键词分析得到了此领域的关注热点除了能源效率与碳排放外,还涉及到循环经济、余热回收、高炉等经济学和钢铁行业技术研究的内容。     

钢铁行业节能减排政策情景研究——基于LEAP模型

面对中国钢铁行业耗能高、CO2排放量巨大、严重供过于求导致钢铁企业大面积亏损的严峻形势,中国政府推行了淘汰落后产能、推广节能减排技术以及建立全国性碳交易市场等政策。借助长期能源规划平台LEAP（Long-range Energy Alternatives Planning System）,建立了LEAP-Policy模型,通过构建1个基准情景和3个政策情景来模拟分析中国钢铁产业政策的效果,并探索2015-2040年中国钢铁行业的节能减排潜力。研究发现:中国钢铁行业存在巨大的节能减排潜力,4个情景的节能减排效果排序为:碳交易市场情景（ET）> 缩减产能情景（CEC）> 技术推广情景（TI）> 基准情景（BAU）。碳交易市场情景（ET）2040年的能源需求总量为49亿吉焦,CO2排放总量为3.61亿吨,分别比基准情景（BAU）降低了60.5%和68.4%,节能减排效果最为显著。如果政府制定的产业政策得到有效实施,中国钢铁行业未来的能源消耗和CO2排放量可以得到有效控制。     

RFID技术在钢材质量追溯系统中的应用

文章首先简要介绍了无线射频识别RFID技术,探讨了现有的追溯方法在钢材质量管理中的局限性;然后．依据RFID的存储、跟踪、自动识别特性,在生产、运输、仓储、加工和使用等关键节点采集钢材质量属性信息,按操作顺序存储在RFID中;最后建立了一个贯穿于完整钢材供应链的质量安全控制体系,以支持从上游到下游的钢材质量追踪和从下游到上游的质量溯源。系统能有效实现钢材质量信息透明化管理,提升钢材使用工程质量。     

钢铁中碳硫的高速分析

采用高速自动引燃炉，自动燃样，由单片机，光电池，组合氧流量定位，自动控制滴定、吸收程序，联合测定碳硫，含量直读。单样测定时间仅需数分钟，测定准确度和精密度高，适用于各种钢铁中碳硫的分析。     

钢铁企业竞争力评价方法比较与借鉴

竞争力是企业发展的核心因素之一,竞争力评价是衡量企业发展潜力和企业价值的重要方法和指标。文章首先简要评述了企业竞争力理论、竞争力评价方法、主要竞争力评价体系的状况及发展趋势,对国内外几种钢铁企业竞争力评价方法进行了比较分析,对钢铁企业的特征及钢铁企业评价方应该考虑的主要因素进行归纳总结,设计了一个适合于我国钢铁企业特征的竞争力评价模型。