本文關(guān)鍵詞：玻璃幕墻清潔機(jī)器人的模態(tài)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對(duì)于事故頻發(fā)的高空清潔行業(yè),亟需一種能夠代替人工清潔的智能化作業(yè)方式,因而機(jī)器人在清潔領(lǐng)域的應(yīng)用受到越來越廣泛的關(guān)注,其中玻璃幕墻清潔機(jī)器人主要滿足越來越多的高層玻璃幕墻建筑的清潔需求。本文圍繞作者自己設(shè)計(jì)的一種輕型玻璃幕墻清潔機(jī)器人,分別對(duì)其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和清洗姿態(tài)進(jìn)行研究分析。首先建立其力學(xué)模型,對(duì)兩種工作姿態(tài)的受力情況進(jìn)行分析,利用兩種方法對(duì)兩種姿態(tài)的超靜定平衡方程求解,得到機(jī)器人本體承受風(fēng)載荷時(shí)吸盤吸附力需要滿足的約束關(guān)系,并且分析出四級(jí)風(fēng)力范圍內(nèi)的最不利風(fēng)載,在最不利風(fēng)載條件下進(jìn)行相應(yīng)的靜力學(xué)有限元仿真分析。然后對(duì)機(jī)器人本體的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。分別對(duì)兩種工作姿態(tài)的機(jī)器人做模態(tài)分析,得到六階內(nèi)的模態(tài)頻率以及模態(tài)振型。在此基礎(chǔ)之上分析機(jī)器人本體承受隨機(jī)振動(dòng)和周期性載荷的能力。在不同方向上加載給定的功率譜密度曲線和不同頻率的正弦載荷,得到一系列的仿真結(jié)果,并且分析出需要改善提高動(dòng)力學(xué)性能的零部件。為了進(jìn)一步提高機(jī)器人工作的穩(wěn)定性,主要以提高結(jié)構(gòu)剛度,減小應(yīng)力集中為目標(biāo),對(duì)一些關(guān)鍵零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。然后對(duì)優(yōu)化后的模型進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)比前后兩次分析結(jié)果,達(dá)到設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：清潔機(jī)器人 靜力分析 模態(tài)分析 隨機(jī)振動(dòng)分析 諧響應(yīng)分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(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5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的研究背景9
• 1.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-13
• 1.3 課題的目的與研究意義13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第二章 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的總體方案設(shè)計(jì)15-21
• 2.1 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的總體方案15-16
• 2.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)16-18
• 2.3 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的清洗系統(tǒng)18
• 2.4 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的控制系統(tǒng)18-20
• 2.5 玻璃幕墻清潔機(jī)器人的懸吊系統(tǒng)20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第三章 風(fēng)載下玻璃幕墻清潔機(jī)器人的靜力學(xué)分析21-40
• 3.1 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的力學(xué)模型21-23
• 3.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的受力分析23-26
• 3.3 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體清洗狀態(tài)下的受力分析26-33
• 3.4 靜風(fēng)載下玻璃幕墻清潔機(jī)器人的有限元仿真分析33-38
• 3.4.1 最不利靜風(fēng)載分析33-36
• 3.4.2 最不利靜風(fēng)載下的有限元仿真分析36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的動(dòng)力學(xué)分析及仿真40-53
• 4.1 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的模態(tài)分析40-44
• 4.1.1 模態(tài)分析理論40-41
• 4.1.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人模態(tài)仿真分析41-44
• 4.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的隨機(jī)振動(dòng)分析44-48
• 4.3 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的諧響應(yīng)分析48-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體的優(yōu)化設(shè)計(jì)53-63
• 5.1 優(yōu)化目標(biāo)53
• 5.2 玻璃幕墻清潔機(jī)器人本體模型的優(yōu)化53-56
• 5.2.1 連接件的優(yōu)化設(shè)計(jì)54-55
• 5.2.2 外側(cè)機(jī)架的優(yōu)化設(shè)計(jì)55-56
• 5.2.3 吸盤腿的優(yōu)化設(shè)計(jì)56
• 5.3 模型優(yōu)化后的動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果分析56-62
• 5.3.1 模型優(yōu)化后模態(tài)分析結(jié)果57-59
• 5.3.2 模型優(yōu)化后隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果59-61
• 5.3.3 模型優(yōu)化后諧響應(yīng)分析結(jié)果61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄69-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單70-71
• 致謝71

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本文編號(hào)：302045