發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 14:50

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增速發(fā)展,城市化的進(jìn)程的飛速加快,全國(guó)的建筑行業(yè)已經(jīng)不斷的向高空延伸,大型高空建筑如雨后春筍在各個(gè)城市拔地而起。與此同時(shí),局部發(fā)達(dá)地區(qū)城市的人口不斷擴(kuò)張,高層建筑也逐漸替代了傳統(tǒng)的住宅樓。在“綠色建筑”及“中國(guó)制造2025”的推動(dòng)下,建筑行業(yè)中裝配式建筑成為了必然趨勢(shì)。不僅裝配式建筑大大提高了施工作業(yè)的效率,也更加符合綠色建筑的要求,建筑業(yè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和項(xiàng)目管理的信息化,結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)程度與生產(chǎn)效率呈現(xiàn)正比關(guān)系,更有利的是構(gòu)件成本會(huì)大幅度減低,再加上工廠智能的管理模式,整個(gè)裝配式建筑的性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高,這就使得發(fā)展建筑行業(yè)機(jī)器人迫在眉睫。本課題對(duì)建筑行業(yè)中裝配式建筑進(jìn)行了分析,以實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)的建筑幕墻安裝機(jī)器人為對(duì)象,利用機(jī)器學(xué)習(xí)與阻抗控制算法對(duì)機(jī)器人的柔順性進(jìn)行研究。首先對(duì)建筑機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)建模分析,并建立其數(shù)學(xué)模型,為后文柔順性研究奠定基礎(chǔ)。本文研究的核心內(nèi)容如下:（1）在人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的意圖理解上著手研究,對(duì)人機(jī)協(xié)作過(guò)程中操作者的輸入信息特征進(jìn)行研究,總結(jié)出機(jī)器人傳感器對(duì)輸入信息精準(zhǔn)判斷、預(yù)測(cè)的控制策略,并通過(guò)一自由度的機(jī)器人對(duì)算法可行性進(jìn)行驗(yàn)證。（2）對(duì)比... 

【文章來(lái)源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

017年較大事故起數(shù)情況

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1課題的研究背景與意義自世界上第一臺(tái)數(shù)字化可編程的工業(yè)機(jī)器人“Unimate”[1]問(wèn)世以來(lái)，歷經(jīng)了了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，無(wú)論是在工業(yè)、民用、航天等領(lǐng)域都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。以工業(yè)機(jī)器人為例，我國(guó)起步于20世紀(jì)80年代，經(jīng)歷研發(fā)期至20世紀(jì)后逐漸走向產(chǎn)業(yè)化的方向。2017年我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)到6.4萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)在2020年有望突破10萬(wàn)臺(tái)且年均增長(zhǎng)率在19%左右[2]。由此可見(jiàn)，在未來(lái)的十年甚至幾十年，機(jī)器人將會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域占據(jù)一席之位。隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)加快了城鎮(zhèn)化改革的步伐，在《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）》中表示，我國(guó)處于城鎮(zhèn)化改革發(fā)展的重要階段，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要依托城鎮(zhèn)化的推動(dòng)作用，城鎮(zhèn)化發(fā)展正在有序進(jìn)行[3]。城鎮(zhèn)化的結(jié)果會(huì)造成城市人口膨脹，市民的生存空間變得更加擁擠，所以全世界城市均存在地價(jià)昂貴的現(xiàn)象，為了有效解決此類問(wèn)題，建筑已經(jīng)不斷地像高空發(fā)展[4]。中國(guó)的房地產(chǎn)行業(yè)近幾年來(lái)處于井噴期，各大城市高樓林立，摩天大樓已將成為各的地方的標(biāo)志性建筑。在高層建筑大力發(fā)展的同時(shí)，不僅追求高度，還要追求的在整體的美觀與整潔，當(dāng)前建筑以普遍采用玻璃幕墻以及大理石石材的建筑幕墻作為整體建筑的外飾�？紤]到我國(guó)房地產(chǎn)的體量與規(guī)模，建筑幕墻的裝飾有非常巨大的市場(chǎng)空間。圖1.12017年較大事故起數(shù)情況圖1.22017年上半年事故死亡人數(shù)情況與此同時(shí)，每年因建筑安全帶來(lái)的事故也是數(shù)見(jiàn)不鮮，如高空墜落、坍塌，工人失足等。如圖1.1-1.3為國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部安全生產(chǎn)管理委員會(huì)辦公室提供的2017年上半年全國(guó)房屋市政生產(chǎn)安全事故及傷亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)，比2016年同期相比上升19.16%

人機(jī)協(xié)作建筑機(jī)器人操作意圖理解與柔順控制方法研究2和26.69%，由其中圖1.3可以看出，高空墜落和坍塌占據(jù)了大部分比例。由此可見(jiàn)，提高建筑行業(yè)的工作安全迫在眉睫。圖1.32017年上半年事故類型情況圖1.4高空事故圖（坍塌、墜落）圖1.4為高空事故圖，高空作業(yè)環(huán)境下作業(yè)難度系數(shù)以及危險(xiǎn)系數(shù)大大多于在普通的建筑環(huán)境作業(yè)。機(jī)器人廣泛引入建筑領(lǐng)域是時(shí)代發(fā)展的要求，因此必將會(huì)是一場(chǎng)新的建筑革命。概括下來(lái)有以下幾點(diǎn)意義[5]：（1）建筑機(jī)器人能快速提高營(yíng)建的效率，極大的縮短工期；（2）保障施工人員的安全，一些充滿危險(xiǎn)以及對(duì)人身造成傷害的工種，未來(lái)可由機(jī)器人執(zhí)行。（3）人力資源的短缺加快了建筑機(jī)器人的需求。（4）建筑機(jī)器人是構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的訴求。（5）機(jī)器人有望搭建概念設(shè)計(jì)與實(shí)體之間橋梁。目前，建筑機(jī)器人無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外均未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的道路，以建筑機(jī)器人為首的智能建筑裝備還都處于實(shí)驗(yàn)階段，尤其是在復(fù)雜的工況下可靠性以及產(chǎn)品自身的魯棒性還需要提升。本文主要研究的內(nèi)容是建筑幕墻安裝機(jī)器人的操作意圖理解及在復(fù)雜環(huán)境下的柔順力控制策略的研究。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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