電解質(zhì)清理機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)性能研究.pdf

1、電解質(zhì)清理機(jī)器人是電解鋁工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中陽(yáng)極組裝車(chē)間的自動(dòng)化設(shè)備，屬于特殊環(huán)境下特種機(jī)器人。其核心技術(shù)長(zhǎng)期為國(guó)外壟斷。本文根據(jù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)原理，提出了一種模擬人工清理的單炭塊電解質(zhì)清理機(jī)器人設(shè)計(jì)方案，并對(duì)在清理作業(yè)的機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析，同時(shí)完成了相應(yīng)的仿真試驗(yàn)。論文主要內(nèi)容有一下幾個(gè)方面：
　　 (1)闡述了電解質(zhì)清理機(jī)器人的現(xiàn)狀。
　　 (2)在論證同類(lèi)機(jī)器人的構(gòu)型基礎(chǔ)上，對(duì)電解質(zhì)清理機(jī)器人提出了一種新的本

2、體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作步驟規(guī)劃方案，并用Pro E建立了機(jī)器人的三維實(shí)體模型。
　　 (3)對(duì)電解質(zhì)清理機(jī)器人模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，應(yīng)用D-H法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得出工作末端與各關(guān)節(jié)變量運(yùn)動(dòng)方程，并基于simulink對(duì)該新型機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。仿真結(jié)果證明了該機(jī)器人設(shè)計(jì)與理論分析的正確性，為機(jī)器人的步態(tài)軌跡控制提供了依據(jù)和算法支持。
　　 (4)根據(jù)電解質(zhì)清理機(jī)器人在一次清理過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)簡(jiǎn)化機(jī)器人模型，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行

3、多剛體動(dòng)力學(xué)分析，并應(yīng)用矢量力學(xué)方法和分析力學(xué)方法相結(jié)合，在牛頓-歐拉法的基礎(chǔ)上派生的一種方法，聯(lián)立約束法來(lái)建立機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，并基于該動(dòng)力學(xué)模型通過(guò)Matlab的simulink模塊進(jìn)行仿真分析。
　　 (5)根據(jù)電解質(zhì)清理機(jī)器人在二次清理過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特性簡(jiǎn)化機(jī)器人模型，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行柔體動(dòng)力學(xué)分析，并基于假設(shè)模態(tài)法、Lagrange方程和能量守恒，推導(dǎo)了電解質(zhì)清理機(jī)器人柔性手臂在第二步清理過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)Matl