隨著人類社會的不斷發(fā)展,世界對能源的需求量越來越大。與此同時,煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)的不可再生的化石能源的可用量卻在日益減少。一方面,傳統(tǒng)能源在不斷減少,不能滿足人類的可持續(xù)發(fā)展要求,另一方面,傳統(tǒng)能源在為人類提供能量的同時,也帶來了一系列的環(huán)境問題。因此開發(fā)新能源成為人類面臨的重大問題。新能源中核聚變能具有安全、清潔及可持續(xù)利用的優(yōu)勢,對其的研究得到各國的重視。國際熱核聚變實驗堆（ITER）是以磁約束的方式實現受控核聚變的反應堆。其中實現核聚變磁約束的裝置稱作托卡馬克裝置。本文就托卡馬克裝置第一壁的檢測任務要求,對其腔內作業(yè)機械臂運載車系統(tǒng)展開研究,主要包括以下內容。首先本文對機械臂運載車全方位運動系統(tǒng)進行了設計。分析了兩種常用的全向輪:Mecanum輪與AGV轉向輪,分別分析了兩種全方位輪的運動學原理,得出其全方位運動學方程。經過對比,最終選定了AGV轉向輪最為機械臂運載車的全方位運動輪系。之后對機械臂運載車的全方位運動進行了進一步的分析,并對機械臂運載車一種特殊的圓周運動進行了仿真。由于加工與裝配誤差,托卡馬克腔口的高度可能存在差異,機械臂導軌平面和托卡馬克腔口平面水平度也可能存... 

【文章頁數】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景
        1.2.1 核能開發(fā)與應用
        1.2.2 國際熱核聚變反應堆與托卡馬克裝置
        1.2.3 論文課題來源
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 國外研究現狀
        1.3.2 國內研究現狀
    1.4 本課題主要研究內容
        1.4.1 設計要求
        1.4.2 本論文的結構
    1.5 本章小結
第二章 機械臂運載車運動分析
    2.1 Mecanum輪運動分析
        2.1.1 Mecanum輪簡介
        2.1.1 Mecanum輪系運動學建模與分析
        2.1.3 Mecanum輪分析小結
    2.2 具有轉向機構的萬向輪（AGV轉向輪）分析
        2.2.1 具有轉向機構的萬向輪簡介
        2.2.2 二輪萬向輪機構運動學建模與分析
        2.2.3 具有轉向機構的萬向輪分析小結
    2.3 兩種輪子的對比與選擇
    2.4 軌跡分析與仿真
        2.4.1 軌跡規(guī)劃
        2.4.2 系統(tǒng)中心直線運動（系統(tǒng)有角速度）分析
        2.4.3 圓周運動分析與仿真
    2.5 本章小結
第三章 機械臂運載車升降與調平系統(tǒng)設計
    3.1 升降與調平系統(tǒng)機構設計
        3.1.1 升降系統(tǒng)機械結構
        3.1.2 調平系統(tǒng)機械結構
    3.2 調平原理
    3.3 升降與調平系統(tǒng)工作過程
        3.3.1 升降與調平系統(tǒng)的整體布局
        3.3.2 升降與調平系統(tǒng)工作流程
    3.4 本章小結
第四章 機械臂運載車控制系統(tǒng)硬件設計
    4.1 運動控制系統(tǒng)簡介
    4.2 運載車控制系統(tǒng)總體設計
    4.3 控制系統(tǒng)主要硬件組成
        4.3.1 研華工控機
        4.3.2 研華PCI-1245運動控制卡
        4.3.3 研華PCI-175148路I/O板
        4.3.4 Panasonic驅動器與電機
        4.3.5 AGV轉向輪
        4.3.6 Elmo運動控制器Maestro與Elmo驅動器
        4.3.7 雙軸高精度水平儀
        4.3.8 遙控器
        4.3.9 其他硬件設備
    4.4 機械臂運載車硬件結構
    4.5 本章小結
第五章 機械臂運載車控制系統(tǒng)軟件設計
    5.1 軟件開發(fā)環(huán)境與要求
        5.1.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介
        5.1.2 軟件設計要求
    5.2 控制系統(tǒng)功能實現
        5.2.1 機械臂運載車全方位運動控制
        5.2.2 機械臂運載車升降系統(tǒng)
        5.2.3 機械臂運載車調平系統(tǒng)
    5.3 通訊系統(tǒng)分析
        5.3.1 TCP/IP模型
        5.3.2 通訊幀設計與定義
    5.4 控制系統(tǒng)軟件總體設計
        5.4.1 控制系統(tǒng)軟件總體框架
        5.4.2 控制系統(tǒng)軟件運行流程
        5.4.3 控制系統(tǒng)軟件人機界面
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]可控核聚變與國際熱核實驗堆（ITER）計劃[J]. 馮開明.  中國核電. 2009(03)
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[5]我國核裂變能可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 顧忠茂,王乃彥.  中國能源. 2005(11)
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[8]基于動力學模型的自動引導車智能導航控制研究[J]. 陳無畏,施文武,王啟瑞,何世娣.  農業(yè)機械學報. 2003(04)
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碩士論文
[1]高溫機械臂冷卻技術的研究[D]. 李法設.上海交通大學 2014
[2]面向托卡馬克腔第一壁維護的遙操作機械臂機構設計及分析[D]. 何強.上海交通大學 2013
[3]基于Mecanum輪全方位移動平臺的理論和應用研究[D]. 賈官帥.浙江大學 2012
[4]基于運動控制卡的高精度伺服系統(tǒng)研究[D]. 韓金恒.青島大學 2009
[5]類人機器人運動控制關鍵技術研究[D]. 劉學菁.天津大學 2008
[6]移動機器人路徑跟蹤控制方法研究[D]. 童艷.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：3661888