發(fā)布時間：2021-03-07 13:15

　　針對傳統(tǒng)檢測方法需要對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行拆解的問題,本文研究設(shè)計了一種無需拆解發(fā)動機(jī)用于原位檢測的冗余自由度連續(xù)體機(jī)器人。本文首先針對單芯柱骨架連續(xù)體機(jī)器人存在容易扭曲的問題,設(shè)計了一種新穎的雙芯柱交錯排列的連續(xù)體機(jī)器人結(jié)構(gòu)。利用有限元分析軟件,對連續(xù)體本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。依據(jù)功能需求,對檢測機(jī)器人移動平臺進(jìn)行了研究和設(shè)計。根據(jù)發(fā)動機(jī)檢測的作業(yè)流程,對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計要求分析和性能的評價�；趲缀畏治龇椒�,建立了單節(jié)、多節(jié)連續(xù)體機(jī)器人正逆運(yùn)動學(xué)模型;計算了機(jī)器人的雅可比矩陣;進(jìn)行了解耦分析;為確保檢測機(jī)器人末端能夠到達(dá)需要的檢測區(qū)域,進(jìn)行了單節(jié)和多節(jié)連續(xù)體機(jī)器人工作空間的分析。然后,針對航空發(fā)動機(jī)內(nèi)部封閉狹長的復(fù)雜環(huán)境,提出了一種序列二次規(guī)劃方法用于機(jī)器人進(jìn)給路徑的規(guī)劃。研究了檢測過程中的各項關(guān)鍵技術(shù):首先采集葉片的點(diǎn)云數(shù)據(jù),求解出葉片的三維模型;其次,根據(jù)得到的葉片三維模型,以最小路徑代價全面掃查需要檢測的葉片;最后,發(fā)現(xiàn)葉片有故障信號后,采取高斯過程回歸與貝葉斯優(yōu)化方法對故障的形狀、尺寸進(jìn)行快速確定,及時給故障決策處理提供可靠詳細(xì)的數(shù)據(jù)。最后,根據(jù)具體檢測任務(wù)要求,驗證了任務(wù)... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

連續(xù)體機(jī)器人檢測航空發(fā)動機(jī)示意圖

圖 1.2 章魚觸手 圖 1.3Air-Octor 連續(xù)體機(jī)器氣壓支撐的柔性支柱具有可壓縮性，由此產(chǎn)生了控制困難的問題，為了解決授又采用了一種不可壓縮的桿件作為機(jī)器人的柔性支柱的結(jié)構(gòu)，使連續(xù)體方案就是利用繩驅(qū)動控制，如圖 1.4 所示[33]。圖 1.4 采用不可壓縮支柱的連續(xù)體機(jī)器人設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是使外形更為細(xì)長，運(yùn)動更加可控。對于一個連續(xù)體結(jié)構(gòu)，在，會保持先前給定的形態(tài)而不發(fā)生變化，而驅(qū)動繩能夠通過拉伸使其彎曲而連續(xù)體結(jié)構(gòu)軸向延伸，末端固定，對基座處的繩施加拉力，會使末端的力矩結(jié)構(gòu)彎曲運(yùn)動。這種設(shè)計思路簡單，可以相對比較容易地在硬件上直接實連續(xù)體機(jī)器人的柔性支柱，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部末端的不同位置，固定 3-4 根驅(qū)動

圖 1.2 章魚觸手 圖 1.3Air-Octor 連續(xù)體機(jī)器氣壓支撐的柔性支柱具有可壓縮性，由此產(chǎn)生了控制困難的問題，為了解決授又采用了一種不可壓縮的桿件作為機(jī)器人的柔性支柱的結(jié)構(gòu)，使連續(xù)體方案就是利用繩驅(qū)動控制，如圖 1.4 所示[33]。圖 1.4 采用不可壓縮支柱的連續(xù)體機(jī)器人設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是使外形更為細(xì)長，運(yùn)動更加可控。對于一個連續(xù)體結(jié)構(gòu)，在，會保持先前給定的形態(tài)而不發(fā)生變化，而驅(qū)動繩能夠通過拉伸使其彎曲而連續(xù)體結(jié)構(gòu)軸向延伸，末端固定，對基座處的繩施加拉力，會使末端的力矩結(jié)構(gòu)彎曲運(yùn)動。這種設(shè)計思路簡單，可以相對比較容易地在硬件上直接實連續(xù)體機(jī)器人的柔性支柱，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部末端的不同位置，固定 3-4 根驅(qū)動

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的客機(jī)機(jī)載設(shè)備可靠性評估方法研究[D]. 金穎超.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[2]萬向節(jié)式連續(xù)型飛機(jī)油箱檢查機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與操控方法研究[D]. 王瑾琨.中國民航大學(xué) 2017
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[8]飛機(jī)油箱檢查機(jī)器人結(jié)構(gòu)及運(yùn)動學(xué)研究[D]. 王維娟.中國民航大學(xué) 2013
[9]一種新型用于搜救的連續(xù)體機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析及仿真[D]. 張玉娟.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[10]連續(xù)體救援機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計及仿真[D]. 寇雷.河北工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3069163