本文關(guān)鍵詞：新型頂撐救援機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對(duì)新型頂撐救援機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究,基于救援機(jī)器人和頂撐工具相結(jié)合的方式,設(shè)計(jì)了一款體積小巧、重量輕便、頂撐可靠的地震救援機(jī)器人。救援操作人員可通過(guò)遠(yuǎn)程遙控操作使新型頂撐救援機(jī)器人自行行進(jìn)到待頂撐建筑下,通過(guò)自動(dòng)頂撐重物來(lái)協(xié)助救援人員援救傷員,開(kāi)通生命通道,擴(kuò)大救援空間,這在突發(fā)災(zāi)難等多個(gè)領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景和利用價(jià)值。新型頂撐救援機(jī)器人由行進(jìn)模塊、頂撐模塊、探測(cè)模塊和控制模塊組成,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)后運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件Inventor對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了三維建模,并對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件頂撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),其中包括頂撐機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模型和受力模型的建立和分析;運(yùn)動(dòng)仿真和靜力學(xué)模擬;螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、減速裝置進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。最終仿真模擬結(jié)果滿(mǎn)足頂撐機(jī)構(gòu)的重載要求,實(shí)現(xiàn)了新型頂撐救援機(jī)器人快速、高效、耐用的設(shè)計(jì)目的。同時(shí)本文還對(duì)行進(jìn)機(jī)構(gòu)的履帶和電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型,并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力學(xué)研究,基于拉格朗日方法建立本系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程組,最終求解結(jié)果得到行進(jìn)機(jī)構(gòu)履帶節(jié)的行駛狀態(tài)。最后,本文以動(dòng)力學(xué)多目標(biāo)函數(shù)作為研究重點(diǎn),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo),基于優(yōu)化軟件Isight,采用基于最優(yōu)拉丁超立方設(shè)計(jì)方法的DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組件與基于NSGA-Ⅱ算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)組件混合的策略對(duì)新型頂撐救援機(jī)器人的最細(xì)舉臂進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,在保證穩(wěn)定性和強(qiáng)度的同時(shí),系統(tǒng)變得更加便攜,體積小、重量輕,優(yōu)化非常成功,順利完成新型頂撐救援機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究。
【關(guān)鍵詞】：頂撐 救援機(jī)器人 靜力學(xué) 動(dòng)力學(xué) 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 救援機(jī)器人概述10
• 1.2 課題背景及研究意義10-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 頂撐救援機(jī)器人研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第2章 新型頂撐救援機(jī)器人系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)19-32
• 2.1 引言19
• 2.2 新型頂撐救援機(jī)器人方案確定19-25
• 2.2.1 設(shè)計(jì)原則19-20
• 2.2.2 功能要求及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)20-22
• 2.2.3 技術(shù)路線22-23
• 2.2.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)圖23-24
• 2.2.5 工作原理24-25
• 2.3 新型頂撐救援機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-31
• 2.3.1 行進(jìn)機(jī)構(gòu)25-26
• 2.3.2 頂撐機(jī)構(gòu)26-28
• 2.3.3 探測(cè)機(jī)構(gòu)28
• 2.3.4 控制機(jī)構(gòu)28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 頂撐救援機(jī)器人頂撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析32-50
• 3.1 引言32
• 3.2 頂撐機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析32-40
• 3.2.1 運(yùn)動(dòng)模型的建立32-34
• 3.2.2 運(yùn)動(dòng)速度分析34-36
• 3.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真36-40
• 3.3 頂撐機(jī)構(gòu)受力分析40-45
• 3.3.1 受力模型的建立40-41
• 3.3.2 受力分析41-42
• 3.3.3 受力曲線圖分析42-43
• 3.3.4 靜力學(xué)分析43-45
• 3.4 螺旋傳動(dòng)裝置研究45-46
• 3.4.1 螺旋傳動(dòng)裝置分類(lèi)與選擇45
• 3.4.2 螺旋傳動(dòng)裝置參數(shù)設(shè)計(jì)45-46
• 3.5 減速裝置設(shè)計(jì)46-49
• 3.5.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-47
• 3.5.2 電動(dòng)機(jī)選型47-48
• 3.5.3 控制電路研究48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 頂撐救援機(jī)器人行進(jìn)機(jī)構(gòu)的分析研究50-62
• 4.1 引言50
• 4.2 行進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)50-53
• 4.2.1 履帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)50-51
• 4.2.2 電動(dòng)機(jī)的選型51-53
• 4.3 行進(jìn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析53-56
• 4.3.1 直線行駛運(yùn)動(dòng)分析53-54
• 4.3.2 轉(zhuǎn)向行駛運(yùn)動(dòng)分析54-56
• 4.4 行進(jìn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究56-61
• 4.4.1 動(dòng)力學(xué)建模方法56-58
• 4.4.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模58-60
• 4.4.3 穩(wěn)定性分析60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 新型頂撐救援機(jī)器人多目標(biāo)優(yōu)化62-69
• 5.1 引言62
• 5.2 多目標(biāo)優(yōu)化62-65
• 5.2.1 優(yōu)化對(duì)象的確定63
• 5.2.2 優(yōu)化目標(biāo)的確定63-65
• 5.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立65
• 5.3 實(shí)驗(yàn)流程與結(jié)果分析65-68
• 5.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程65-66
• 5.3.2 多目標(biāo)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 作者簡(jiǎn)介75
• 攻讀碩士期間研究成果75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：383268