該課題以罐體、船舶類等大型金屬設(shè)備的除銹、打磨、焊接為背景,針對(duì)傳統(tǒng)人工作業(yè)所面臨的環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)性大、效率低等問題,提出了一種基于電磁吸附的直線型足式爬壁機(jī)器人整體結(jié)構(gòu),并完成了機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)作協(xié)調(diào)和作業(yè)可實(shí)現(xiàn)性分析。在對(duì)機(jī)器人吸附方式、行走方式和驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析和選擇的基礎(chǔ)上,提出了爬壁機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,完成了各部分組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定了相關(guān)構(gòu)件的具體尺寸參數(shù)。利用SolidWorks軟件繪制了機(jī)器人三維模型,分析了機(jī)器人在爬行過程中腿部機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理。建立了腿部等效平面機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行了速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得出腿部機(jī)構(gòu)的位置正解與反解方程。建立了機(jī)構(gòu)輸入與輸出雅可比矩陣方程,采用Gosselin和Angeles的研究方法分析了腿部并聯(lián)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中可能產(chǎn)生的奇異位形。以保證機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性為原則,基于高次多項(xiàng)式規(guī)律對(duì)機(jī)器人腿部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了軌跡規(guī)劃,建立了前、后兩滑塊速度、加速度隨時(shí)間變化的函數(shù)方程,并用Matlab對(duì)兩滑塊進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定平面,通過分析機(jī)器人重心投影點(diǎn)與穩(wěn)定平面之間的相對(duì)位置... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源和意義
    1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的研究目的和內(nèi)容
第2章 爬壁機(jī)器人整體方案的設(shè)計(jì)
    2.1 關(guān)鍵技術(shù)選擇
        2.1.1 移動(dòng)方式
        2.1.2 吸附方式
        2.1.3 驅(qū)動(dòng)方式
    2.2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
        2.2.2 行走結(jié)構(gòu)
        2.2.3 吸附裝置
    2.3 小結(jié)
第3章 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及奇異性分析
    3.1 腿部機(jī)構(gòu)自由度分析
    3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析概述
        3.2.2 位置正解
        3.2.3 位置反解
        3.2.4 速度和加速度分析
    3.3 機(jī)構(gòu)的奇異性分析
        3.3.1 奇異性原理及研究方法
        3.3.2 腿部機(jī)構(gòu)的奇異性分析
    3.4 小結(jié)
第4章 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程規(guī)劃
    4.1 構(gòu)件常見的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
    4.2 基于高次多項(xiàng)式規(guī)律的運(yùn)動(dòng)過程規(guī)劃
        4.2.1 拉桿與足部、絲杠之間轉(zhuǎn)角的規(guī)劃
        4.2.2 滑塊相對(duì)本體框架的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
    4.3 小結(jié)
第5章 機(jī)器人的力學(xué)特性分析
    5.1 穩(wěn)定性分析
        5.1.1 穩(wěn)定平面分析
        5.1.2 影響穩(wěn)定性的因素
        5.1.3 增強(qiáng)穩(wěn)定性的方法
    5.2 機(jī)器人的吸附力分析
        5.2.1 抗滑落分析
        5.2.2 抗傾覆分析
    5.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間研究成果



本文編號(hào)：3182472