本文關(guān)鍵詞：一種應(yīng)急機(jī)器人多功能末端屬具系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文基于自主研發(fā)的應(yīng)急機(jī)器人平臺(tái)在特殊環(huán)境中的作業(yè)需求,對(duì)其末端屬具操作系統(tǒng)展開了應(yīng)用型研究,試制多功能末端屬具樣機(jī)并總結(jié)了一套基于有限元分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和樣機(jī)測(cè)試等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的末端屬具研究方法。研究課題來源于國(guó)防核能開發(fā)研究項(xiàng)目“***機(jī)器人系統(tǒng)研究”(12z g6102)。論文首先根據(jù)鉸接式剪切原理對(duì)末端屬具進(jìn)行了機(jī)構(gòu)分析,建立了三維結(jié)構(gòu)模型,并分析了末端屬具在剪切和擴(kuò)張兩種工況下的極限載荷對(duì)其整機(jī)靜態(tài)特性的影響;根據(jù)設(shè)計(jì)及分析結(jié)果,制造了末端屬具樣機(jī),并對(duì)其進(jìn)行剪切、抓取、和擴(kuò)張等功能測(cè)試,定位屬具系統(tǒng)的潛在性能缺陷。在結(jié)合靜力學(xué)分析結(jié)果及測(cè)試驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,對(duì)新型末端屬具進(jìn)行了基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化再設(shè)計(jì),得出在剪切過程中剪切臂的傳力路徑及最佳材料分布,并改進(jìn)末端屬具的整體結(jié)構(gòu)。通過改進(jìn)前后整體結(jié)構(gòu)對(duì)比分析,得出其整體質(zhì)量減少了21.6%,彎曲應(yīng)力減少了20.3%,提高了屬具整體性能,并總結(jié)出一種新型末端屬具的研究方法。
【關(guān)鍵詞】：末端屬具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 樣機(jī)測(cè)試 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 選題背景9-12
• 1.1.1 課題研究背景9-12
• 1.1.2 課題來源12
• 1.2 剪切類末端屬具概述12-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外剪切類末端屬具的研究現(xiàn)狀15-21
• 1.3.1 國(guó)外機(jī)器人末端屬具研究概況16-18
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)機(jī)器人末端屬具研究概況18-21
• 1.4 末端剪切屬具的剪切原理21-25
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容及意義25-27
• 1.5.1 論文研究目標(biāo)25
• 1.5.2 論文研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.5.3 課題的研究意義26-27
• 2 新型末端屬具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-40
• 2.1 新型液壓屬具工作原理及特點(diǎn)27-28
• 2.1.1 新型末端屬具工作原理27
• 2.1.2 新型末端屬具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)27-28
• 2.2 新型末端屬具的主要機(jī)構(gòu)組成28-30
• 2.2.1 主、副剪切臂的結(jié)構(gòu)模型28-30
• 2.2.2 主、副刀片連接30
• 2.3 新型末端屬具的基本參數(shù)30-36
• 2.3.1 末端屬具剪切力計(jì)算31-34
• 2.3.2 末端屬具機(jī)構(gòu)分析34-36
• 2.4 新型末端屬具的液壓缸選型36-37
• 2.4.1 末端液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算36
• 2.4.2 活塞桿直徑d的計(jì)算36-37
• 2.5 新型末端屬具整體模型37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 3 末端屬具零部件結(jié)構(gòu)分析40-52
• 3.1 屬具主剪切臂有限元分析40-44
• 3.1.1 主剪切臂三維實(shí)體模型建立40
• 3.1.2 主剪切臂有限元模型的建立40-41
• 3.1.3 主剪切臂載荷施加41-43
• 3.1.4 主剪切臂有限元結(jié)果分析43-44
• 3.2 副剪切臂有限元分析44-47
• 3.2.1 副剪切臂有限元模型建立44
• 3.2.2 副剪切臂載荷施加44-46
• 3.2.3 副剪切臂有限元計(jì)算結(jié)果分析46-47
• 3.3 屬具液壓缸連接軸有限元分析47-49
• 3.3.1 連接軸有限元模型建立47-48
• 3.3.2 連接軸載荷施加48
• 3.3.3 連接軸有限元計(jì)算結(jié)果分析48-49
• 3.4 主、副剪切臂鉸接軸有限元分析49-51
• 3.4.1 主、副剪切臂鉸接軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元模型49-50
• 3.4.2 鉸接軸有限元計(jì)算結(jié)果分析50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 4 新型末端屬具樣機(jī)加工、裝配及測(cè)試52-57
• 4.1 新型末端屬具樣機(jī)加工52
• 4.2 末端屬具樣機(jī)裝配及測(cè)試52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 5 新型末端屬具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化57-75
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論簡(jiǎn)介57-63
• 5.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論基礎(chǔ)57-60
• 5.1.2 Opti Struct結(jié)構(gòu)優(yōu)化三要素60
• 5.1.3 Opti Struct迭代算法60-63
• 5.2 制造工藝約束63-64
• 5.3 剪切臂的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化64-67
• 5.3.1 指定剪切臂優(yōu)化區(qū)域64-65
• 5.3.2 剪切臂拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)設(shè)置65
• 5.3.3 結(jié)果分析65-67
• 5.4 末端屬具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)67-73
• 5.5.1 優(yōu)化末端模型的建立67-68
• 5.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)研究68-71
• 5.5.3 優(yōu)化后末端屬具性能分析71-73
• 5.5 新型末端屬具設(shè)計(jì)方法總結(jié)73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 6 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 研究總結(jié)75
• 6.2 研究主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)75-76
• 6.3 工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果83-84
• 附錄——部分加工圖紙84-86

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：一種應(yīng)急機(jī)器人多功能末端屬具系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：291486