【摘要】：傳統(tǒng)的龍門吊裝技術(shù)受吊裝搭載重量及轉(zhuǎn)運(yùn)能力的限制,轉(zhuǎn)運(yùn)搭載時間較長,效率較低。相較于傳統(tǒng)吊裝搭載方式,本文研究的新型船體分段位姿調(diào)整系統(tǒng)采用八臺數(shù)控調(diào)整機(jī),具有方便快捷、精準(zhǔn)可靠的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)根據(jù)分段的初始與目標(biāo)位姿,解算得運(yùn)動差值,再驅(qū)動八臺調(diào)整機(jī)協(xié)同完成調(diào)姿運(yùn)動控制。本文首先闡述了分段位姿調(diào)整系統(tǒng)的總體工作原理,將其分為各子系統(tǒng),分析各子系統(tǒng)的功能特點(diǎn),根據(jù)調(diào)姿流程分解任務(wù),設(shè)計(jì)相應(yīng)的液壓系統(tǒng),并提出調(diào)姿動作實(shí)現(xiàn)方案。其次,通過空間坐標(biāo)齊次轉(zhuǎn)換和矢量求解,建立空間運(yùn)動學(xué)模型。在空間模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用運(yùn)動學(xué)正解推得工作空間,運(yùn)用運(yùn)動學(xué)逆解求得分段調(diào)整量,根據(jù)分段位姿調(diào)整量可得調(diào)整器末端運(yùn)動輸入量。然后,通過聯(lián)立運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型,考慮物理約束,確定調(diào)姿時間,規(guī)劃調(diào)整機(jī)末端的運(yùn)動軌跡。采用同步誤差積分補(bǔ)償,提高系統(tǒng)調(diào)姿精度。通過比較綜合性指標(biāo),得到系統(tǒng)調(diào)整性能與各調(diào)整點(diǎn)位置間的關(guān)系,由此確定最佳調(diào)整點(diǎn)。最后,應(yīng)用LabVIEW編寫了系統(tǒng)的控制軟件,確定了整體框架及各功能模塊,設(shè)計(jì)控制流程,對其中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行剖析。通過對調(diào)姿過程進(jìn)行運(yùn)動仿真,驗(yàn)證了軌跡規(guī)劃運(yùn)動曲線的實(shí)時性與準(zhǔn)確性,為大載荷多目標(biāo)三維調(diào)整系統(tǒng)的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

3圖 1-1 文沖造船廠分段合攏現(xiàn)場相應(yīng)的，中船重工研究院、中科院自動化研究所、上海交通大學(xué)等國內(nèi)各高校組織也對其進(jìn)行了深入的探討。中科院自動化研究所景奉水等人將多機(jī)器人協(xié)調(diào)理論應(yīng)用于整體合攏設(shè)備，基于多臺三自由度機(jī)器人協(xié)調(diào)工作，建立全局與局部坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并提出運(yùn)動軌跡規(guī)劃算法[5]。大連理工大學(xué)的劉俊針對一種三維可調(diào)墩，建立其位置與分段位姿間的幾何約束方程，對其實(shí)時調(diào)整實(shí)現(xiàn)船體分段自動對位，利用 VB.NET 語言開發(fā)定位數(shù)據(jù)計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)位姿求解、軌跡曲線輸出等功能，并在 CATIA 中模擬驗(yàn)證[6]。武漢理工大學(xué)的陳宇對閉環(huán)位姿測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，將傳統(tǒng)激光經(jīng)緯儀、全站儀改進(jìn)為基于 GPS 的多天線位姿測量，通過 GPS 構(gòu)架觀測矢量，進(jìn)而建立坐標(biāo)系，再建立連續(xù)調(diào)整和漸進(jìn)調(diào)整的運(yùn)動模型，，控制設(shè)計(jì)伺服機(jī)構(gòu)，再聯(lián)合上位機(jī)求解[7]。

波音787總體對接現(xiàn)場
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U671

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本文編號：2659285