YANG PENG / ENGINEERING PORTFOLIO

从机构原理,
走向完整系统。

机械设计与机器人工程。
用三维模型展开结构,用计算解释取舍,
把设计、制造与系统集成连接起来。

MONASH ROBOTICS项目总负责人HQU FORMULA STUDENT动力组组长
FEATURED / DIRECT-DRIVE HAND01 / 16
八边形掌体径向四指直驱灵巧手 CAD 结构
4 FINGERS · CLOSED-CHAIN LINKAGE进入三维与工程拆解 ↗
01 / ENGINEERING PROJECTS

看见结构,也理解设计。

选择一个项目,旋转模型、查看局部,
继续阅读背后的载荷路径、计算与工程决策。

机器人与末端系统 / ENGINEERING CASE

径向四指闭链直驱灵巧手

完成径向四指、八路输入的闭链机构设计,将周向接触、掌体承载与指根驱动组织为模块化总成。

01
个人职责机构设计 · 载荷计算 · 模块化装配设计
技术方向闭链机构 · 雅可比力映射 · CAD 装配
可交互 CAD机械设计结构 · 传动 · 系统集成
CAD / 交互三维
径向四指灵巧手 · 总装
四指径向布局,保留 1465 项逐件几何,可查看掌体、驱动、连杆与连接件。
机构布局4 指 / 8 输入

双输入闭链控制平面内指尖位置,四指沿掌体周向分布。

五姿态计算1.179677 N·m

指定载荷分配下的最大主动轴计算转矩,计入 1.25 工程系数。

设计交付1465 项零件

以固定掌体与四个手指模块组织总装、零件和材料清单。

已完成径向总成、四个手指模块、逐件 CAD 及五姿态驱动力矩计算。

工程拆解

机构原理 · 设计计算 · 工程实现
01径向布局与载荷路径

四指围绕掌体分布

八边形掌体承接腕部法兰,四个指根模块沿周向安装。手指形成多方向接触,掌体承担支撑反力;模块划分同时对应装配、驱动安装与检修入口。

从接触垫追踪到腕部

指尖反力沿连杆、被动销轴、主动杆、输出轴和双轴承传入掌架。掌面承托与侧向稳定力分别进入载荷分配,明确每条传力路径的支承与连接部位。

02闭链运动与五姿态计算

两输入约束指尖位置

采用闭链几何建立输入角与指尖位置的关系,以雅可比描述局部速度和静力映射。机构分支、连杆共线附近的传动变化和有效力臂共同构成运动学分析内容。

g(q₁,q₂,x,y;L)=0
v=J(q)q̇;τ=J(q)ᵀF

计算条件与结果

计算采用 55 / 45 / 55 mm 杆系参数,每指竖向分量 2.4525 N、侧向稳定力 8 N,工程系数 1.25。五姿态计算值为 1.135475~1.179677 N·m,最大值对应平均角 75°、半差角 25°。

03指根驱动与轴系组织

驱动集中在指根

直驱方案把驱动质量集中在指根,缩短输出到主动杆的传力链。选型分析联立转矩、角速度、电流和铜耗,使机构力矩需求与驱动的热负荷处于同一计算框架。

I=τ/Kt;P铜耗∝I²R

输出轴、轴承与编码器

双轴承、隔套和轴肩共同定位输出轴,驱动毂连接主动杆。轴端编码器、磁铁与可拆盖板形成角度反馈安装位置,支架与壳体同时组织导热和线束出口。

04模块装配与设计表达

装配层级

总装分为固定掌体和四个手指模块,每个模块进一步拆分驱动、近端杆、闭链杆、指尖和紧固件。轴承滚动体等内部细节按独立零件保留,三维中可逐层观察。

空间与维护协调

围绕主动杆摆动区安排线束、编码器盖板和紧固工具空间。固定模块与活动模块采用清晰的连接边界,便于逐件定位、局部更换和结构说明。

02 / EXPERIENCE

连接设计与生产现场。

从机械设计、自动化调试到总装工艺,
在产品与制造之间积累工程判断。

宁德时代(上海)智能科技有限公司(时代智能)

总装机械工程师

围绕磐石底盘 / 一体化智能底盘的量产导入,开展总装工艺分析、结构重设计、非标夹具设计和机器人作业单元调试。

  • 总装工艺转化:围绕定位基准、装配顺序与操作可达性开展工艺分析,将研发数模与客户需求转化为装配可行性及产线适配建议。
  • 连接器结构迭代:针对 T6、T6S 高压插拔连接器的客户适配要求,开展机械重设计;结合 CATIA 数模检查、ANSYS 分析及装配关系评估,形成结构改版方案并评估变更影响。
  • 客户方案与产线导入:支持 Togg、雷克萨斯、北汽滴滴、长城、理想等项目,参与电池、平台及 BIW 白车身焊装工艺技术研判与供应商筛选;在 Togg 全英文技术会议中澄清需求,协助评估本地化建厂和既有产线升级,参与 4 条产线搭建,提出兼顾质量、产能与设备投入的方案建议。
  • 机器人夹具与工位调试:完成 4 个工序工位、7 套非标夹具的结构设计与迭代,核对定位基准、装夹接口、操作可达性及机构干涉;参与机器人运动控制标定与调试,核对工具坐标、轨迹点位及节拍匹配,标定精度达 ±0.05 mm。
  • 视觉检测与数据应用:编写外观与标签检测代码,针对溢胶、划痕及漏检、误判迭代识别流程,将总体检测准确率提升至 99.7%;基于内部 AI Agent 优化工艺数据处理与资料检索,建立部门数据库。

NXTGEN Industries

机器人机械设计 · 校企合作项目

面向矿坑自动巡检 / 排爆机器人,完成矩形对向四指夹爪与八边形径向四指灵巧手的两代末端结构设计,衔接驱动布局、载荷计算和模型交付。

  • 两代末端结构设计:定义掌体法兰、指根模块、轴承座和输出轴接口,完成 SolidWorks 装配,交付 STEP 模型及零件清单。
  • 驱动布局与结构验证:每指采用 2 路主动输入闭链连杆直驱,共 8 台电机、8 路 ODrive S1,无减速器;开展整机结构分析与关键部件 FEA,完成驱动分配及指根集成,配合硬件、算法团队部署。
  • 载荷计算与电机选型:基于雅可比映射,复核 5 kg 掌托设计工况下的 5 组姿态,最不利计算转矩约 1.18 N·m;对比 6 家厂商的 7 款无框力矩电机,选型 XMD060(额定 1.2 N·m、48 V)。

上海振华港机重工有限公司

机械设计工程师

面向港机零部件制造与装配,开展三维建模、工程图交付及关键承载结构分析。

  • 图纸与装配交付:使用 SolidWorks、AutoCAD 完成建模、工程图及设计检查,每周交付约 20 张图纸;参与 1:100 设备实体模型制作,识别结构布局及装配问题。
  • 承载结构验证:参与关键部件 FEA 载荷与约束设定及应力、变形分析,完成 50+ 组工程数据计算与方案对比;围绕受力与刚度要求,为尺寸优化、结构调整和设计验证提供依据。

富士康科技集团

工艺工程师

结合设备运行参数、良率与生产节拍分析设备异常和工艺波动,支持现场检修、调试与流程改善。

  • 设备检修与调试:累计参与约 30 次检修与调试,记录关键参数及异常状态,为设备稳定运行和工艺调整提供数据支持。
  • 瓶颈与改善跟踪:围绕工序衔接及不良问题,拆分动作与等待时间,分析停机、低速运行与质量返工等损失,协助识别流程瓶颈、评估改善方案并跟踪实施效果。

埃夫特智能装备股份有限公司

PLC 工程师

围绕设备运动与信号采集,参与 PLC 控制模块开发、机电联调和控制故障排查。

  • 控制模块联调:协助编写和调试 2 类 PLC 程序模块,结合电气图纸核对 I/O、传感器状态及设备控制逻辑,支持程序与机电系统联调。
  • 控制故障排查:沿输入信号、程序条件、输出动作与执行机构逐层核对,协助解决设备控制问题,记录故障原因及处理流程,形成后续维护依据。

江苏宁德时代(CATL)

ME 工程师

围绕制造现场的工艺改善、设备维护与运行数据,积累动力电池生产设备和产线互联实践。

  • 工艺生产应用:完成 5 次工艺改进模拟及方案验证,其中 3 项参与实际生产应用,将工程分析与现场工艺调整衔接。
  • 设备与数据实践:围绕 10+ 类生产设备原理开展学习与现场分析,累计参与 20+ 项维护调试任务;协助采集运行与工艺数据,支持过程监控、异常追溯及产线互联。
03 / ABOUT

杨鹏 / Yang Peng

机械设计 · 机构与传动 · 机器人系统集成

我关注机械系统如何工作,也关注它如何被制造、装配和维护。

在 Monash 机器人项目中承担技术路线与机械设计,在华侨大学承志车队负责动力组工作;以明确的接口、可检查的模型和分层调试推进复杂任务。
01 / DESIGN

结构与机构

从任务和受力路径出发,协调自由度、传动、刚度、空间与制造条件。

02 / INTEGRATION

机器人集成

把机械基准、相机与力传感器接口、末端工具和移动底盘组织到一致的系统定义。

03 / DELIVERY

设计交付

通过 CAD、工程图、装配与工艺表达,将结构方案连接到制造和现场维护。

04 / ENGINEERING

分析与验证

通过运动学、载荷与几何分析,把机构参数转化为具体的设计依据。

04 / CONTACT

一起解决下一个工程问题。

机械设计、机器人工程与系统集成交流

© 杨鹏 · 工程作品集DESIGN WITH REASON. BUILD WITH CARE.回到顶部 ↑