船體分段合攏作業(yè)是船舶制造中重要的一環(huán),其工程量大,工作要求精度高。為了實現(xiàn)智能化造船,分段合攏的自動對位技術是必須要解決的問題。國內(nèi)現(xiàn)有的分段合攏技術仍比較粗糙,精度差、效率低、操作復雜。對于自動對位技術的研究自然就提上日程。本文所研究的分段自動合攏技術設備是分體式的三維可調(diào)墩,該設備能夠在自身行程內(nèi)進行三個自由度的平移。當工程上進行分段合攏時,由多個三維可調(diào)墩對分段進行支撐,形成一個并聯(lián)機構。通過各個墩的三個方向的運動,實現(xiàn)分段依靠預設的軌跡完成對位。本文的主要研究內(nèi)容為:（1）構造分段合攏自動對位系統(tǒng),完善其工作流程,即測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)。針對運動控制系統(tǒng),選取合適的運動控制方式,搭建可行的運動控制流程。（2）為分段運動中運動參數(shù)的獲取獲得理論支撐。引入6個未知數(shù)來描述分段的位姿坐標;通過直線擬合軌跡、三次多項式擬合軌跡和五次多項式擬合軌跡來擬定分段運動軌跡;利用位移和速度約束,通過二分法來獲取最優(yōu)時間的運動軌跡;獲得軌跡后,通過并聯(lián)機構的逆運動學求解來獲取對分段進行支撐的各個三維可調(diào)墩的運動參數(shù)。（3）介紹了利用VB編寫的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。通過輸入分段和三維可調(diào)墩... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景意義
        1.1.1 國內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀
        1.1.2 分段合攏技術研究及應用現(xiàn)狀
    1.2 論文研究內(nèi)容
    1.3 論文主要安排
2 分段合攏自動對位系統(tǒng)研究
    2.1 并聯(lián)機構
    2.2 船體分段合攏自動對位系統(tǒng)構成
        2.2.1 測量系統(tǒng)
        2.2.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
        2.2.3 運動控制系統(tǒng)
    2.3 運動控制系統(tǒng)簡介
        2.3.1 運動控制卡
        2.3.2 運動控制卡的運動控制功能
        2.3.3 電機及其驅(qū)動
    2.4 本章小結(jié)
3 船體分段對位軌跡計算
    3.1 船體分段位姿
        3.1.1 位置的描述
        3.1.2 姿態(tài)角的描述
        3.1.3 位姿的描述
    3.2 坐標變換
        3.2.1 平移變換
        3.2.2 旋轉(zhuǎn)變換
        3.2.3 坐標復合變換
    3.3 位姿解算
    3.4 分段運動軌跡規(guī)劃
        3.4.1 分段運動軌跡規(guī)劃方法
        3.4.2 最優(yōu)時間軌跡規(guī)劃
    3.5 逆運動學求解
    3.6 本章小結(jié)
4 分段自動對位系統(tǒng)的軟件研究
    4.1 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)程序
        4.1.1 VB簡介
        4.1.2 分段位姿解算
        4.1.3 可調(diào)墩支撐點局部坐標計算
        4.1.4 分段運動軌跡及三維可調(diào)墩運動參數(shù)求解
    4.2 運動控制系統(tǒng)程序
        4.2.1 C#簡介
        4.2.2 運動控制卡的初始化
        4.2.3 直線擬合軌跡程序控制
        4.2.4 三次多項式擬合軌跡程序控制
        4.2.5 五次多項式擬合軌跡程序控制
        4.2.6 運動控制系統(tǒng)可視化界面設計
    4.3 本章小結(jié)
5 運動控制系統(tǒng)的實驗研究
    5.1 三維可調(diào)墩模型
    5.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)求解
    5.3 運動控制系統(tǒng)實驗
        5.3.1 直線擬合軌跡實驗
        5.3.2 三次多項式擬合軌跡實驗
        5.3.3 五次多項式擬合軌跡實驗
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型飛機機身調(diào)姿與對接試驗系統(tǒng)[J]. 邱寶貴,蔣君俠,畢運波,方強,王青,詹建潮,李江雄,柯映林.  航空學報. 2011(05)
[2]飛機大部件數(shù)字化對接技術[J]. 許國康.  航空制造技術. 2009(24)
[3]一種精密三坐標POGO柱設計與精度研究[J]. 郭志敏,蔣君俠,柯映林.  浙江大學學報(工學版). 2009(09)
[4]大型剛體調(diào)姿系統(tǒng)最優(yōu)時間軌跡規(guī)劃[J]. 張斌,方強,柯映林.  機械工程學報. 2008(08)
[5]智能全站儀快速測量處理系統(tǒng)[J]. 包歡,朱江,付子傲,張弟.  測繪學院學報. 2005(04)
[6]基于多機器人的運動控制平臺在剛體對接系統(tǒng)中的應用[J]. 范國梁,王云寬.  機器人. 2005(02)
[7]總段模塊化建造和船臺合攏自動對中系統(tǒng)[J]. 紀竹盛.  造船技術. 2003(01)
[8]艦船模塊化技術初步分析[J]. 葉全煥,楊屹,王天明.  艦船科學技術. 2002(S1)
[9]船體分段位姿找正對接系統(tǒng)——一個多機器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 景奉水,譚民,侯增廣,王云寬.  自動化學報. 2002(05)
[10]基于多機器人協(xié)調(diào)的船體分段對接系統(tǒng)的運動學及對接精度研究[J]. 景奉水,譚民,侯增廣,梁自澤,王云寬.  機器人. 2002(04)

碩士論文
[1]基于可調(diào)墩的船體分段合攏自動對位技術研究[D]. 劉俊.大連理工大學 2013
[2]船舶分段合攏控制系統(tǒng)研究[D]. 姚明君.湖北大學 2013
[3]采用三坐標數(shù)控定位器調(diào)姿的大型飛機安全下架問題研究[D]. 唐昌杰.浙江大學 2012
[4]3-PUU并聯(lián)機構運動學和動力學研究[D]. 蔡飛躍.南京航空航天大學 2010
[5]船體總段自動合攏小車控制模型研究[D]. 陳宇.武漢理工大學 2009
[6]船體分段合攏設備機械結(jié)構模型研究[D]. 葉超.武漢理工大學 2009



本文編號：3082683