本文關(guān)鍵詞：小型吸附式水下船檢機(jī)器人的設(shè)計

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【摘要】：近年來,隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,船舶作為海洋交通運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ哒l(fā)揮著越來越重要的作用,然而,海水的腐蝕性及航行過程中海水中障礙物的碰撞,海洋生物的強(qiáng)附著性,不僅嚴(yán)重影響了船舶的使用壽命及航行的安全,而且導(dǎo)致船舶航速降低、燃料消耗成本增加,為此需要花費(fèi)大量的時間、人力和經(jīng)費(fèi)進(jìn)行維護(hù)。為了延長船舶的使用壽命,提高航行安全并降低風(fēng)險,船舶的定期水下檢測顯得尤其重要,但存在修船期長,船塢不足等問題,同時也增加了船舶的非營運(yùn)時間和燃油的消耗。實(shí)行水下船舶檢測的自動化,用機(jī)器人代替人進(jìn)行操作,將會大大節(jié)約勞動力,降低潛水員的勞動強(qiáng)度,同時也節(jié)約資金,減少船舶的停航損失。本文結(jié)合上述問題,設(shè)計一款小型吸附式水下船檢機(jī)器人,有效的對船舶進(jìn)行水下檢測除銹,具體內(nèi)容如下:(1)針對船檢機(jī)器人的國內(nèi)外發(fā)展情況及趨勢進(jìn)行了研究,提出吸附式履帶驅(qū)動的可視化除銹船檢機(jī)器人。(2)結(jié)合機(jī)器人工作內(nèi)容以及技術(shù)特點(diǎn),完成了吸附理論分析并對船檢機(jī)器人的履帶機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、除銹、機(jī)械臂等機(jī)構(gòu)的理論設(shè)計。(3)利用Pro/E對機(jī)械臂進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析、干涉檢測及仿真,并利用雅克比矩陣對機(jī)械臂的位姿進(jìn)行了計算,應(yīng)用ADAMS對機(jī)械臂的關(guān)節(jié)的應(yīng)力及樣機(jī)位姿進(jìn)行分析,使得機(jī)械臂結(jié)構(gòu)更加合理。(4)對機(jī)器人的控制系統(tǒng)的硬件的選擇及軟件的編寫做了分析,對單個伺服電機(jī)的控制程序進(jìn)行了設(shè)計,完成對船檢機(jī)器人的終端控制。
【關(guān)鍵詞】：船舶檢驗 吸附結(jié)構(gòu) 運(yùn)動學(xué)仿真 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242;U672.7
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題研究的背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況15-19
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.3 船檢機(jī)器人的發(fā)展方向19-20
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 船檢機(jī)器人方案與本體結(jié)構(gòu)22-34
• 2.1 水下船檢的工作環(huán)境22
• 2.2 船檢機(jī)器人的工作內(nèi)容及技術(shù)要求22-23
• 2.2.1 船檢機(jī)器人的主要工作內(nèi)容22-23
• 2.2.2 水下船檢對機(jī)器人的技術(shù)要求23
• 2.3 船檢機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-28
• 2.3.1 總體方案23-24
• 2.3.2 吸附方式的選擇24-25
• 2.3.3 移動方式的選擇25
• 2.3.4 傳動機(jī)構(gòu)25-26
• 2.3.5 本體驅(qū)動機(jī)構(gòu)26
• 2.3.6 除銹結(jié)構(gòu)26-27
• 2.3.7 檢測機(jī)構(gòu)27
• 2.3.8 支架結(jié)構(gòu)27-28
• 2.4 船檢機(jī)器人的靜力學(xué)分析28-32
• 2.4.1 靜滑動分析28-30
• 2.4.2 防傾覆分析30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 機(jī)器人機(jī)械臂總體設(shè)計分析34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 船檢機(jī)器人機(jī)械臂的仿真34-35
• 3.3 機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)分析35-39
• 3.3.1 運(yùn)動學(xué)35-36
• 3.3.2 靜力學(xué)36
• 3.3.3 D-H參數(shù)36-39
• 3.4 基于MATLAB的圖形仿真39-41
• 3.5 機(jī)械臂雅克比矩陣41-45
• 3.6 機(jī)械臂的干涉狀況分析45-46
• 3.7 機(jī)械臂的校核46-47
• 3.8 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于ADAMS機(jī)械臂的動力學(xué)分析48-57
• 4.1 ADAMS簡介48
• 4.2 關(guān)節(jié)虛擬樣機(jī)位姿關(guān)系圖48-52
• 4.3 Ansys節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分析52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 控制系統(tǒng)總體設(shè)計57-69
• 5.1 機(jī)器人動作分析57
• 5.1.1 機(jī)器人運(yùn)動參數(shù)分析57
• 5.1.2 機(jī)器臂運(yùn)動參數(shù)分析57
• 5.2 機(jī)器人控制選擇57-59
• 5.2.1 控制方式分析57
• 5.2.2 控制器的選擇57-58
• 5.2.3 控制系統(tǒng)的組成58-59
• 5.3 硬件選擇59-63
• 5.3.1 PLC的選型59-61
• 5.3.2 編寫程序涉及到的關(guān)鍵理論61
• 5.3.3 伺服驅(qū)動器與電機(jī)的選型61-63
• 5.4 硬件接線63-65
• 5.4.1 位置控制模式控制信號接線圖64-65
• 5.4.2 速度控制模式信號接線圖65
• 5.5 控制系統(tǒng)的軟件編寫65-69
• 5.5.1 原點(diǎn)搜索過程66-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-70
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果74

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10 財宣邋Q孟推，

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