本文設(shè)計了一種適用于狹窄空間的航天器對接系統(tǒng),并對該系統(tǒng)進行了運動學(xué)分析,獲得了正運動學(xué)方程、逆運動學(xué)解析解和雅可比矩陣,接著進行了對接系統(tǒng)的動力學(xué)建模,求得了關(guān)節(jié)的驅(qū)動力和驅(qū)動力矩,最后通過仿真方法驗證了理論計算的正確性,并且繪制了對接系統(tǒng)的工作空間。本文的研究內(nèi)容主要集中在以下三個方面:首先,設(shè)計對接系統(tǒng)本體結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)技術(shù)要求進行了對接系統(tǒng)的方案設(shè)計和比較論證,確定雙Z軸串聯(lián)構(gòu)型方案。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合設(shè)計指標(biāo)與實際工況確定了機構(gòu)運動鏈配置順序和各關(guān)節(jié)驅(qū)動、傳動方案。接下來根據(jù)具體設(shè)計參數(shù)和相關(guān)設(shè)計理論完成了對接系統(tǒng)的詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計,并完成了對關(guān)鍵部件的有限元分析,驗證了零部件的強度。其次,求解對接系統(tǒng)運動學(xué)問題。本文利用Denavit-Hartenberg參數(shù)法和對接系統(tǒng)連桿坐標(biāo)系,求取對接系統(tǒng)的正運動學(xué)方程。接下來,采用反變換法依次解出各自由度關(guān)節(jié)變量的解析表達式。最終,利用各連桿變換矩陣,通過使用微分變換法構(gòu)造得到對接系統(tǒng)的雅可比矩陣。再次,建立對接系統(tǒng)動力學(xué)模型。在對比常用動力學(xué)建模方法的優(yōu)劣后,選擇使用牛頓-歐拉法求解對接系統(tǒng)的動力學(xué)方程。采用正向推導(dǎo)計算獲得對接系統(tǒng)的慣... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于POGO柱的多

第1章緒論-3-圖1-2波音787艙段AGV轉(zhuǎn)運車在航天領(lǐng)域，國外的相關(guān)公司也開始將自動化對接調(diào)姿設(shè)備運用在實際生產(chǎn)和總裝環(huán)節(jié)中。美國雷神公司在生產(chǎn)SM系列導(dǎo)彈時，建設(shè)了一座大型導(dǎo)彈自動化工廠，在工廠中數(shù)控導(dǎo)彈裝配站完成導(dǎo)彈的姿態(tài)調(diào)整和對接工作，導(dǎo)彈裝配站通過伺服電機和直線導(dǎo)軌實現(xiàn)導(dǎo)彈的位姿調(diào)整和對接，見圖1-3。導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)運可通過廠內(nèi)的基于激光定位的自動引導(dǎo)車完成，導(dǎo)彈自動導(dǎo)引車見圖1-4[10]。自動化對接設(shè)備使該工廠只用14名技術(shù)人員和36名支持人員便完成了原來80至100人才能完成的工作量，且自動化設(shè)備的調(diào)姿和對接精度都要高于人工操作[11]。圖1-3雷神公司導(dǎo)彈裝配站

第1章緒論-3-圖1-2波音787艙段AGV轉(zhuǎn)運車在航天領(lǐng)域，國外的相關(guān)公司也開始將自動化對接調(diào)姿設(shè)備運用在實際生產(chǎn)和總裝環(huán)節(jié)中。美國雷神公司在生產(chǎn)SM系列導(dǎo)彈時，建設(shè)了一座大型導(dǎo)彈自動化工廠，在工廠中數(shù)控導(dǎo)彈裝配站完成導(dǎo)彈的姿態(tài)調(diào)整和對接工作，導(dǎo)彈裝配站通過伺服電機和直線導(dǎo)軌實現(xiàn)導(dǎo)彈的位姿調(diào)整和對接，見圖1-3。導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)運可通過廠內(nèi)的基于激光定位的自動引導(dǎo)車完成，導(dǎo)彈自動導(dǎo)引車見圖1-4[10]。自動化對接設(shè)備使該工廠只用14名技術(shù)人員和36名支持人員便完成了原來80至100人才能完成的工作量，且自動化設(shè)備的調(diào)姿和對接精度都要高于人工操作[11]。圖1-3雷神公司導(dǎo)彈裝配站

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]小型五自由度串聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動學(xué)分析[D]. 王濟陽.天津科技大學(xué) 2017
[3]SCARA機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[D]. 徐志浩.東北大學(xué) 2017
[4]自動化碼垛機器人系統(tǒng)的設(shè)計和研究[D]. 李宗龍.燕山大學(xué) 2014



本文編號：3377387