本文針對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)電葉片無(wú)損檢測(cè)裝置純剛性連桿結(jié)構(gòu)存在的一些不足,設(shè)計(jì)了一種新型索桿混聯(lián)驅(qū)動(dòng)的葉片表面掃描機(jī)器人,使得機(jī)構(gòu)末端的運(yùn)動(dòng)更加靈活,搭載便攜式超聲檢測(cè)設(shè)備,在保證精度的同時(shí)降低了裝備整體的成本。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,根據(jù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方面的相關(guān)理論,分析了現(xiàn)有檢測(cè)裝置的構(gòu)成和檢測(cè)方式,結(jié)合繩牽引技術(shù),提出一種新型的葉片掃描機(jī)器人。用Solidworks建模軟件完成機(jī)構(gòu)的整體模型設(shè)計(jì),分別介紹了零部件的構(gòu)成和工作過(guò)程,并對(duì)關(guān)鍵的繩索驅(qū)動(dòng)裝置以及行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)做了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);對(duì)檢測(cè)平臺(tái)末端執(zhí)行器的自由度進(jìn)行了計(jì)算和分析,初步證明了其可行性。其次,對(duì)掃描機(jī)器人檢測(cè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析。建立坐標(biāo)系、確定機(jī)構(gòu)參數(shù),分別用運(yùn)動(dòng)矢量分析法以及Newton-Raphson迭代法求解了正反解模型,并通過(guò)具體數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證了上述兩種方法的正確性;通過(guò)幾何法推導(dǎo)出系統(tǒng)的速度雅克比矩陣;在MATLAB中繪制出各驅(qū)動(dòng)支鏈在末端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度與加速度變化曲線圖,證明了機(jī)器人在工作過(guò)程中是穩(wěn)定連續(xù)的狀態(tài)。再次,對(duì)檢測(cè)平臺(tái)進(jìn)行了靜力學(xué)分析。通過(guò)動(dòng)平臺(tái)受力平衡列出靜力學(xué)方程,得到系統(tǒng)的力雅克比矩陣,由方程滿足矢... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.3 葉片無(wú)損檢測(cè)設(shè)備國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
    1.5 索桿混聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要內(nèi)容
第2章 索桿混聯(lián)結(jié)構(gòu)風(fēng)電葉片掃描機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 掃描機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.1 機(jī)構(gòu)構(gòu)型
        2.1.2 機(jī)構(gòu)模型的建立
    2.2 索桿式風(fēng)電葉片檢測(cè)平臺(tái)的自由度分析
    2.3 機(jī)構(gòu)的檢測(cè)方法以及工作過(guò)程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 索桿混聯(lián)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 平臺(tái)坐標(biāo)系的建立以及機(jī)構(gòu)參數(shù)
        3.1.1 平臺(tái)坐標(biāo)系的建立
        3.1.2 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)參數(shù)
    3.2 索桿式風(fēng)電葉片檢測(cè)平臺(tái)的位置反解
        3.2.1 剛體的位姿變換描述
        3.2.2 檢測(cè)平臺(tái)的位置反解模型
    3.3 檢測(cè)平臺(tái)的位置正解
        3.3.1 Newton-Raphson迭代法
        3.3.2 索桿式平臺(tái)的正解模型
    3.4 索桿式平臺(tái)的正反解模型計(jì)算及驗(yàn)證
    3.5 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的速度與加速度分析
        3.5.1 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的速度分析
        3.5.2 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的加速度分析
        3.5.3 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 索桿混聯(lián)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)平臺(tái)的力學(xué)分析
    4.1 索桿混聯(lián)平臺(tái)的靜力學(xué)方程
    4.2 虛位移原理
    4.3 支鏈驅(qū)動(dòng)力算例仿真分析
        4.3.1 動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的算例仿真
        4.3.2 動(dòng)平臺(tái)位姿確定時(shí)的算例仿真
    4.4 基于力雅克比矩陣的奇異位形分析
        4.4.1 奇異位形的分類以及求解方法
        4.4.2 索桿式檢測(cè)平臺(tái)的奇異位形分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 索桿混聯(lián)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)平臺(tái)的工作空間
    5.1 工作空間的分類
    5.2 工作空間的約束條件
    5.3 工作空間的求解
        5.3.1 工作空間的邊界搜索法
        5.3.2 具體算例分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于牛頓—拉夫遜算法的汝城縣電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 宋國(guó)華.大連理工大學(xué) 2015
[3]六自由度Stewart平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與優(yōu)化[D]. 楊澤國(guó).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
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本文編號(hào)：3154548