斜拉橋和懸索橋是當(dāng)今社會使用最廣泛的橋梁,有著巨大的經(jīng)濟價值,與此同時,橋梁的安全性也是不容忽視的問題。纜索作為橋梁的主要承重部件,經(jīng)常受到風(fēng)振、雨振等極端條件的影響,需要定期維護,而纜索機器人的應(yīng)用可以將工人從危險的高空作業(yè)中解放出來。國內(nèi)外已有一些投入使用的纜索機器人,但針對與纜索機器人的動力學(xué)特性研究較少。一方面,機器人在纜索上爬行時會改變纜索本身的振動特性;另一方面,振動也制約著機器人的爬升能力。所以本課題以機器人-纜索耦合動力學(xué)問題為重點研究對象。本文的具體工作有:（1）設(shè)計機器人的總體方案。分析機器人的機械結(jié)構(gòu),討論電機選型與傳動方案,研究影響回收機構(gòu)性能的關(guān)鍵參數(shù),討論控制系統(tǒng)方案;（2）分析機器人的爬升性能、防脫軌能力、越障能力等。研究滾輪在振動情況下的防打滑、防跑偏能力,以及相互間的關(guān)系;討論影響越障性能的參數(shù),并研究驅(qū)動輪所在位置對越障能力的影響。（3）研究機器人與纜索的共振問題。用瑞利商法求機器人-纜索系統(tǒng)的固有頻率,用ansys有限元軟件求機器人機架的固有頻率,對機器人的結(jié)構(gòu)振動以及振動控制方法進行討論,設(shè)計阻尼減振器并用狀態(tài)空間對其建模。（4）研究機器人與纜索... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機構(gòu)方面
        1.2.2 控制系統(tǒng)、檢測技術(shù)方面
        1.2.3 本課題組以前的研究
        1.2.4 發(fā)展趨勢
    1.3 研究內(nèi)容及提要
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
第二章 總體方案
    2.1 機構(gòu)分析
    2.2 電機選型、傳動系統(tǒng)分析
        2.2.1 電機選型
        2.2.2 傳動系統(tǒng)
    2.3 回收機構(gòu)設(shè)計
    2.4 控制系統(tǒng)方案研究
        2.4.1 電機控制單元
        2.4.2 機器人運動檢測單元
    2.5 本章小結(jié)
第三章 爬升性能分析
    3.1 爬升能力分析
    3.2 防脫軌分析
        3.2.1 防打滑分析
        3.2.2 防跑偏分析
    3.3 越障能力分析
        3.3.1 彈簧力、滾輪間距的設(shè)置
        3.3.2 驅(qū)動輪的布置
    3.4 本章小結(jié)
第四章 共振分析
    4.1 機器人機架的固有頻率
    4.2 纜索固有頻率
    4.3 機器人結(jié)構(gòu)振動控制研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 振動響應(yīng)分析
    5.1 振動響應(yīng)的分類
    5.2 求解振動響應(yīng)的解析法
    5.3 求解振動響應(yīng)的離散法
    5.4 相似性實驗
        5.4.1 相似性模型的建立
        5.4.2 相似性實驗系統(tǒng)的搭建
    5.5 本章小結(jié)
第六章 實驗
    6.1 基本實驗方案
    6.2 振動實驗平臺設(shè)計
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新性工作
    7.3 未來的工作
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種輕型碳纖維爬索機器人及其檢測系統(tǒng)研究[J]. 王曉琳,陸紹輝,李東平,覃華橋,黃漢斌,雷國肇,王雄彪.  廣西科技大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[2]一種爬桿機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析[J]. 鮑秀蘭,王琳濤,黃家運,甘地,皇甫季璇,毛金城.  機械傳動. 2017(08)
[3]新型爬桿清潔機器人的設(shè)計與仿真[J]. 王振秋,薛建琪,張宇崴,狄海廷.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(19)
[4]磁致伸縮導(dǎo)波檢測技術(shù)在橋梁換索工程中的應(yīng)用[J]. 張學(xué)志,張炳濤,尹恒,武新軍,徐江.  公路. 2017(06)
[5]動力學(xué)相似理論及在結(jié)構(gòu)振動分析中的應(yīng)用研究評述與展望[J]. 羅忠,朱云鵬,韓清凱,王德友,劉永泉.  機械工程學(xué)報. 2016(23)
[6]一種自鎖式爬桿機器人的設(shè)計與分析[J]. 王才東,范國鋒,王新杰,湯一明.  機械傳動. 2015(10)
[7]橋梁纜索病害與破壞機理分析[J]. 馮兆祥,繆長青.  山西建筑. 2015(23)
[8]大跨度斜拉橋斜拉索阻尼減振技術(shù)研究進展[J]. 汪正興,王波,柴小鵬.  橋梁建設(shè). 2015(03)
[9]電磁阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 寇寶泉,金銀錫,張赫,張魯,張海林.  中國電機工程學(xué)報. 2015(12)
[10]基于ANSYS Workbench的倒裝鍵合機鈑金件模態(tài)分析與實驗[J]. 宮文峰,黃美發(fā),張美玲,葉樂志,唐亮.  機械設(shè)計. 2014(08)



本文編號：3203221