應(yīng)用于壁面移動(dòng)作業(yè)的機(jī)械臂設(shè)計(jì)及其特性研究.pdf

1、儲(chǔ)罐作為一種存儲(chǔ)設(shè)備被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)。傳統(tǒng)的儲(chǔ)罐清洗和檢測(cè)等工作是通過(guò)人工作業(yè)的方式完成，存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工周期長(zhǎng)、安全性差、環(huán)境污染等問(wèn)題。因此，越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始投入到對(duì)爬壁機(jī)器人的研究中。目前，爬壁機(jī)器人都是針對(duì)特定工況進(jìn)行設(shè)計(jì)，功能比較單一。同時(shí)，其作業(yè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只能實(shí)現(xiàn)相對(duì)于機(jī)器人本體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，對(duì)于大面積的壁面作業(yè)主要是依靠機(jī)器人本體的移動(dòng)完成，且作業(yè)精度難以控制。因此，本文將通用構(gòu)型機(jī)械臂應(yīng)用

2、到爬壁機(jī)器人上，作為其作業(yè)設(shè)備的夾持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)爬壁機(jī)器人的功能多樣化，并提高機(jī)器人壁面作業(yè)的效率和精度。
　　首先，本文通過(guò)分析爬壁機(jī)器人的作業(yè)特點(diǎn)，得出壁面作業(yè)機(jī)械臂特性需求，對(duì)其相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，引出本文設(shè)計(jì)的壁面作業(yè)機(jī)械臂，并介紹了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　接著，通過(guò)對(duì)機(jī)械臂的技術(shù)指標(biāo)需求分析，并對(duì)比討論多種機(jī)械臂輕量化設(shè)計(jì)方案，確定了基于單電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的機(jī)械臂總體設(shè)計(jì)方案。然后針對(duì)單電機(jī)驅(qū)動(dòng)

3、的傳動(dòng)鏈以及關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　然后，對(duì)該機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、工作空間及雅克比矩陣進(jìn)行了計(jì)算分析。
　　其次，根據(jù)機(jī)械臂的具體功能需求，設(shè)計(jì)了針對(duì)單電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的控制系統(tǒng)硬件部分，并基于VC++完成了軟件部分的開(kāi)發(fā)。
　　再次，基于ADAMS對(duì)機(jī)械臂在壁面作業(yè)環(huán)境下的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真分析，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了優(yōu)化。
　　最后，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了重復(fù)定位實(shí)驗(yàn)以及末端軌跡追蹤實(shí)驗(yàn)，研究分析了其重復(fù)定位精度并驗(yàn)證