收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂环境下可移动铸造机器人结构设计与性能分析

任润润  
【摘要】:铸造在工业生产中占有举足轻重的地位,铸件已被普遍应用于航空、航天、汽车、电子等领域,机器人技术在铸造行业的应用是实现绿色铸造、智能铸造的关键举措,但现采用的串联机器人普遍存在负载小、误差较大以及柔性度不足等缺陷,工作范围受到严重限制,难以满足中大型铸件和异型铸件的作业要求。本文提出以混联机构为主体结构的移动式铸造机器人,可同时满足工作范围灵活,负载大和定位精度高等要求。确定了移动式铸造机器人的总体结构和作业原理,运用螺旋理论求解并联工作臂的运动自由度,确定2RPU-2RRPR并联工作臂可实现一平移两转动三自由度运动,根据驱动副选取原则确定四个移动副作为主动副。基于矢量方程法建立2RPU-2RRPR并联工作臂输入和输出之间的位置方程,运用MATLAB得到不同运动状态下各个杆长随时间的位移变化曲线,并结合ADAMS虚拟仿真证明了数值计算与仿真结果的正确性。在运动学位置反解的基础上,通过求导法得到并联工作臂驱动副与动平台的速度和加速度之间的映射关系,根据雅克比矩阵的降秩类型,分别计算三类奇异位形发生的几何条件,为铸造机器人运动中奇异的规避提供理论基础,同时,基于蒙特卡洛法得到了并联工作臂在执行浇注作业时工作空间的三维图和截面图。基于虚功原理法分析了平衡状态下驱动力和负载之间的映射关系,建立了重力作用下的力学模型,运用拆杆法得到上下铰链受到的约束力;求出惯性力作用下并联工作臂动力学方程,通过结构优化设计和理论计算搭建铸造机器人实验样机。基于TRIZ理论设计一种铸造机器人全向多指异步抓手,完成异型铸件和中大型铸件的搬运和抓取任务,运用ANSYS Workbench对抓手进行静力学和模态分析,完成部分结构与尺寸优化,为抓手样机设计和制造提供依据。最后,通过铸造机器人实验样机完成相关实验,验证了理论计算和模拟仿真的正确性。图[80]表[8]参[86]


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐成克;王成军;郭永存;李龙;马履中;;重载浇注机器人并联工作臂设计分析与实现[J];机械传动;2019年04期
2 裴兴林;秦磊;;一种新型并联工作台的空间分析[J];科学技术与工程;2010年22期
3 刘峰;王向军;吴飞;常铮;;四驱动并联工作台的运动重复性精度验证[J];机械设计;2010年11期
4 马忠学,王屹,刘富新;多台离心泵并联工作时叶轮切割[J];新疆石油学院学报;2000年03期
5 白铭声;;矿井通风机的并联工作[J];煤炭学报;1964年01期
6 蔡善乐;秦磊;李怀印;;新型少自由度并联工作台的研究[J];工具技术;2010年02期
7 柳天杰;陈金豪;张鹏;曹旭;;四自由度并联工作台的参数化实体建模与运动学仿真[J];工具技术;2015年02期
8 王兰程;;多泵并联工作系统流量不增加原因分析[J];济南纺织化纤科技;2001年04期
9 白铭声;矿井通风机的并联工作[J];合肥工业大学学报;1963年00期
10 林桂秋;礦井通風機并联工作的穩定性[J];东北工学院学报;1963年01期
11 洛谢夫,李志强;关于矿井扇风机装置并联工作的几个问题的建议[J];煤矿设计;1958年08期
12 王成军;任润润;郭永存;王鹏;黄如杭;;混联式重载铸造机器人结构设计与分析[J];铸造;2018年05期
13 蔡善乐;柳天杰;;四自由度并联工作台的运动学建模[J];工具技术;2011年02期
14 刘启鹤;栅阴碰极自动甩管装置[J];广播与电视技术;1980年04期
15 蔡善乐;余新坤;柳天杰;曲宏;;基于螺旋理论的2PRS-2UPS四自由度并联工作台静力学分析[J];机械制造;2011年12期
16 樊建军,陈春宁,袁华山,刘金香;双泵并联气压给水系统性能分析[J];南华大学学报(理工版);2001年02期
17 滕风祥;;矿山排水系统的技术经济分析[J];科技与企业;2013年11期
18 唐汝明,解同信;矿山排水系统的技术经济分析[J];煤矿机械;2001年12期
19 赵正元;谢吉华;;IGBT并联特性的研究与仿真[J];电气应用;2008年20期
20 赵振保;矿井排水系统的技术经济研究[J];山西煤炭管理干部学院学报;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 韩志伟;;岛津CT维修一例[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
2 韩志伟;冯小刚;;岛津CT维修一例[A];中华医学会放射学分会第八届全国心胸影像学术大会暨河南省第十二次放射学术会议论文汇编[C];2006年
3 杨丽君;;一种组合自适应控制器的设计及应用[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 任润润;复杂环境下可移动铸造机器人结构设计与性能分析[D];安徽理工大学;2019年
2 余新坤;四自由度并联工作台静动态特性分析[D];兰州理工大学;2012年
3 柳天杰;四自由度并联工作台虚拟设计与仿真[D];兰州理工大学;2011年
4 秦磊;新型四自由度并联工作台的研究[D];兰州理工大学;2010年
5 彭礼斌;2-PRS/2-UPS四自由度并联工作台工作精度研究[D];兰州理工大学;2013年
6 张忠政;伸缩杆式两自由度并联机构的虚拟仿真及静动态特性分析[D];兰州理工大学;2014年
7 刘慧萍;串并联动协调研抛控制系统研究[D];长春理工大学;2012年
8 尹良镇;轨道车辆交流牵引异步电动机并联工作特性研究[D];大连交通大学;2007年
9 王红亮;Boost变换器并联工作特性的研究[D];西安理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 严俊杰;并联工作 提升效能[N];襄阳日报;2018年
2 赵磐;争分夺秒 追赶进度 并联工作 合力攻坚[N];晋中日报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978