隨著航天事業(yè)的飛速發(fā)展,未來的空間任務(wù)量級急劇增加,復(fù)雜且不可預(yù)知的空間任務(wù)場景對空間操控裝置的可靠性提出了更高的要求�？臻g細(xì)胞機(jī)器人是一種具有高度的自主性和環(huán)境適應(yīng)性的新型空間操控機(jī)構(gòu),有望滿足未來多樣化航天任務(wù)需求。為了使空間細(xì)胞機(jī)器人能夠更好地完成復(fù)雜的空間任務(wù),對其可靠性問題進(jìn)行深入研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對空間細(xì)胞機(jī)器人的可靠性問題從定量和定性角度分別進(jìn)行了分析。在定量分析方面,明確了機(jī)器人的誤差來源,主要包括以下四個(gè)方面:錐齒輪的中心軸的制造與裝配誤差、關(guān)節(jié)伺服定位裝置誤差、面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差和其他因素如溫度、力所帶來的誤差。在此基礎(chǔ)上,建立了機(jī)構(gòu)的五參數(shù)模型,運(yùn)用正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解出末端執(zhí)行器的位姿矩陣,利用微分法建立單個(gè)關(guān)節(jié)細(xì)胞的誤差計(jì)算模型以及空間細(xì)胞機(jī)器人的誤差計(jì)算模型。根據(jù)空間細(xì)胞機(jī)器人的誤差計(jì)算模型,任意給定空間細(xì)胞機(jī)器人確定的任務(wù),基于逆運(yùn)動(dòng)學(xué)和蒙特卡羅法,建立空間細(xì)胞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)可靠度計(jì)算模型。在定性分析方面,對空間細(xì)胞機(jī)器人進(jìn)行了約定層次的劃分,繪制了關(guān)節(jié)細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞的功能層次與結(jié)構(gòu)層次框圖。通過分析機(jī)器人系統(tǒng)中所有可能的故障模式、每一種故障模式所... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外在該方向的研究進(jìn)展及分析
        1.2.1 自重構(gòu)模塊化機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機(jī)器人位姿誤差的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機(jī)器人可靠性研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 空間細(xì)胞機(jī)器人誤差來源與誤差計(jì)算模型
    2.1 空間細(xì)胞機(jī)器人結(jié)構(gòu)與組成
    2.2 空間細(xì)胞機(jī)器人誤差來源分析
        2.2.1 誤差的分類
        2.2.2 空間細(xì)胞機(jī)器人的誤差來源
    2.3 關(guān)節(jié)細(xì)胞誤差計(jì)算模型
        2.3.1 單個(gè)關(guān)節(jié)細(xì)胞做擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的誤差分析
        2.3.2 單個(gè)關(guān)節(jié)細(xì)胞做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的誤差分析
    2.4 空間細(xì)胞機(jī)器人誤差計(jì)算模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 空間細(xì)胞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)可靠度計(jì)算
    3.1 空間細(xì)胞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)可靠度計(jì)算模型
    3.2 單個(gè)關(guān)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)可靠度分析
        3.2.1 關(guān)節(jié)細(xì)胞擺轉(zhuǎn)可靠度分析
        3.2.2 關(guān)節(jié)細(xì)胞旋轉(zhuǎn)可靠度分析
    3.3 六自由度空間細(xì)胞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)可靠度分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 空間細(xì)胞機(jī)器人FMECA分析
    4.1 FMECA分析流程
    4.2 劃分空間細(xì)胞機(jī)器人的約定層次
    4.3 故障影響的定義
    4.4 嚴(yán)酷度等級的劃分
    4.5 故障影響與嚴(yán)酷度等級確定
    4.6 空間細(xì)胞機(jī)器人CA分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 空間細(xì)胞機(jī)器人FTA分析
    5.1 故障樹建模
    5.2 空間細(xì)胞機(jī)器人故障樹分析
    5.3 空間細(xì)胞機(jī)器人故障樹法可靠性仿真
        5.3.1 建立仿真模型
        5.3.2 蒙特卡洛可靠性分析流程
        5.3.3 可靠性計(jì)算結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于FMEA和FTA的腳踝康復(fù)機(jī)器人可靠性分析[J]. 鄧超,陶志奎.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2018(01)
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[6]基于模糊理論的FMEA方法研究[J]. 馬存寶,李雯,孫焱,馮婷婷.  測控技術(shù). 2013(08)
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于FMECA和FTA的下肢助行外骨骼機(jī)器人可靠性分析[D]. 吳家海.電子科技大學(xué) 2019
[3]工業(yè)機(jī)器人的可靠性分配方法研究[D]. 楊斌.電子科技大學(xué) 2019
[4]空間細(xì)胞機(jī)器人自組裝中的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 曹恩梽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]搬運(yùn)機(jī)器人軌跡規(guī)劃及嵌入式控制系統(tǒng)研究[D]. 彭戰(zhàn)奎.西安建筑科技大學(xué) 2018
[6]空間細(xì)胞機(jī)器人實(shí)現(xiàn)層設(shè)計(jì)研究[D]. 宋希韜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]空間細(xì)胞機(jī)器人自重構(gòu)過程研究[D]. 陳森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]空間細(xì)胞機(jī)器人體系研究[D]. 安德孝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[9]機(jī)器人工作空間及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)可靠性規(guī)劃[D]. 趙才軍.南京理工大學(xué) 2003



本文編號：3711053