本文關鍵詞：面向飛機裝配的輕型自主爬行鉆鉚系統(tǒng)

  更多相關文章： 飛機裝配 自主多足移動平臺 多功能鉆鉚執(zhí)行器 輕量化 多軸協(xié)同

【摘要】：隨著我國大飛機項目的不斷推進,機身大部件對接對縫處的制孔鉚接任務對飛機裝配技術提出了新的需求,傳統(tǒng)的飛機裝配方式已不能滿足其裝配要求。為此,本文以系統(tǒng)輕量化、模塊化、柔性化為設計導向,并結(jié)合系統(tǒng)的功能及技術指標要求,對輕型自主爬行鉆鉚系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制技術展開了研究,實現(xiàn)了對移動平臺與鉆鉚執(zhí)行器的一體化協(xié)同控制,解決了機身大部件對接裝配的技術難題。全文主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了系統(tǒng)的功能需求,提出了不同調(diào)姿方式下的兩種移動平臺結(jié)構(gòu)形式,并對鉆鉚執(zhí)行器功能模塊進行了詳細介紹,形成了最終的鉆鉚系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,闡述了系統(tǒng)的組成及工作流程規(guī)劃,并對集成控制系統(tǒng)方案展開了研究。(2)根據(jù)系統(tǒng)具體的技術指標對移動平臺及鉆鉚執(zhí)行器的各功能模塊進行了詳細結(jié)構(gòu)設計,并通過理論計算與有限元仿真驗證相結(jié)合的方式對關鍵部件進行了輕量化設計。(3)介紹了集成控制系統(tǒng)的整體架構(gòu),確定了移動平臺的伺服控制方法,提出了單電機及多軸協(xié)同的控制策略,并對真空回路的安全控制機制進行了設計,同時結(jié)合控制器端子對鉆鉚執(zhí)行器的電氣控制進行了詳細研究。(4)針對鉆鉚系統(tǒng)試驗需求提出了試驗方案,完成了系統(tǒng)的運動仿真并對存在的干涉提出了解決措施,設計并搭建了吸盤穩(wěn)定吸附試驗平臺,試驗結(jié)果表明吸盤的吸附可靠性能夠滿足鉆鉚系統(tǒng)安全作業(yè)。
【關鍵詞】：飛機裝配 自主多足移動平臺 多功能鉆鉚執(zhí)行器 輕量化 多軸協(xié)同
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V262.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 選題意義與課題來源14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析15-20
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀分析15-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析18-20
• 1.4 論文章節(jié)安排20-22
• 第二章 系統(tǒng)需求分析與總體方案設計22-36
• 2.1 系統(tǒng)需求分析22-23
• 2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計方案23-31
• 2.2.1 總體方案設計23-24
• 2.2.2 自主多足移動平臺設計方案24-29
• 2.2.3 多功能鉆鉚執(zhí)行器設計方案29-30
• 2.2.4 總體結(jié)構(gòu)方案30-31
• 2.3 系統(tǒng)工作流程分析31-32
• 2.4 集成控制系統(tǒng)設計方案32-35
• 2.4.1 系統(tǒng)硬件總體框架32-33
• 2.4.2 爬行鉆鉚集成控制系統(tǒng)方案33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化分析36-59
• 3.1 總體結(jié)構(gòu)設計36-37
• 3.2 自主多足移動平臺詳細結(jié)構(gòu)設計37-45
• 3.2.1 外部框架結(jié)構(gòu)設計37-39
• 3.2.2 腿部結(jié)構(gòu)設計39-44
• 3.2.2.1 結(jié)構(gòu)分類及關鍵零部件設計39-41
• 3.2.2.2 真空吸盤的選型與校核41-44
• 3.2.3 刀庫結(jié)構(gòu)設計44
• 3.2.4 平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)44-45
• 3.2.5 移動平臺集成結(jié)構(gòu)45
• 3.3 多功能鉆鉚執(zhí)行器詳細結(jié)構(gòu)設計45-49
• 3.3.1 制孔锪窩模塊45-46
• 3.3.2 插釘、鉚接模塊46-47
• 3.3.3 壓力腳壓緊模塊47-48
• 3.3.4 傳感器檢測模塊48-49
• 3.3.5 鉆鉚執(zhí)行器集成結(jié)構(gòu)49
• 3.4 鉆鉚系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計49-58
• 3.4.1 結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化49-50
• 3.4.2 關鍵結(jié)構(gòu)輕量化設計50-57
• 3.4.2.1 側(cè)掛行走狀態(tài)51-52
• 3.4.2.2 倒掛制孔狀態(tài)52-54
• 3.4.2.3 有限元仿真驗證54-55
• 3.4.2.4 框架外形尺寸確定55-57
• 3.4.3 優(yōu)化結(jié)果57-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 輕型自主爬行鉆鉚集成控制系統(tǒng)設計59-78
• 4.1 鉆鉚系統(tǒng)集成控制技術59-62
• 4.1.1 集成控制系統(tǒng)整體架構(gòu)59-60
• 4.1.2 系統(tǒng)整體運行時序設計60-61
• 4.1.3 系統(tǒng)整體通信架構(gòu)設計61-62
• 4.2 自主多足移動平臺控制技術62-66
• 4.2.1 移動平臺控制流程62-63
• 4.2.2 移動平臺伺服控制設計63-64
• 4.2.3 真空回路可靠控制技術64-66
• 4.2.3.1 氣動回路原理64-65
• 4.2.3.2 氣動回路邏輯控制65-66
• 4.3 多功能鉆鉚執(zhí)行器控制技術66-71
• 4.3.1 執(zhí)行器控制流程66
• 4.3.2 執(zhí)行器電氣控制66-71
• 4.4 關鍵伺服控制技術研究71-77
• 4.4.1 單電機伺服控制策略71-73
• 4.4.2 多軸協(xié)同伺服控制策略73-75
• 4.4.3 基于MATLAB的移動平臺仿真75-77
• 4.5 本章小結(jié)77-78
• 第五章 鉆鉚系統(tǒng)運動仿真及試驗研究78-90
• 5.1 系統(tǒng)試驗方案設計78-79
• 5.2 鉆鉚系統(tǒng)運動仿真79-82
• 5.3 吸盤安全吸附試驗研究82-89
• 5.3.1 試驗平臺設計與搭建82-83
• 5.3.2 真空吸盤負載能力試驗83-89
• 5.4 本章小結(jié)89-90
• 第六章 總結(jié)與展望90-92
• 6.1 研究總結(jié)90-91
• 6.2 后續(xù)展望91-92
• 參考文獻92-95
• 致謝95-96
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文96

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