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《南昌大学》 2013年
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两轮差速驱动三轮移动焊接机器人机构设计与仿真

张孝  
【摘要】:随着我国船舶焊接技术的发展,自动化焊接设备已经大量应用于一些大型的船厂,焊接自动化的发展为提高船舶焊接效率,改善工人劳动强度,降低焊接成本起到了重要的作用。非结构化船舶焊接中由于焊接环境复杂,焊接工作量大,尤其对于一些直角和折角焊接任务,常规的焊接方法效率不高,因此迫切需要能够满足特殊焊接任务的新型焊接机器人。本文设计一种结构紧凑,便于携带,易于控制,转弯灵活的两轮独立驱动差速转向三轮移动焊接机器人移动机构。 文中提出了焊接机器人移动机构的总体设计指标。通过对三轮移动平台和四轮移动平台的优缺点进行比较,根据移动焊接机器人焊缝跟踪的特点和要求,确定采用两轮差速驱动三轮移动平台方案。采用模块化的设计理念,分别进行了焊接机器人移动平台和焊缝跟踪微调机构的结构设计,通过对移动平台和十字滑块的力学和动力学分析计算,确定了移动平台和十字滑块的驱动功率,选择了驱动电机和减速器型号。此外还对十字滑块在移动平台上的布置方式进行了分析,并且对焊接机器人跟踪直角焊缝进行了运动学分析。 运用UG软件对焊接机器人移动机构进行三维建模,为了研究焊接机器人移动机构的运动特性以及验证结构设计的合理性,采用ADAMS建立了焊接机器人移动机构的虚拟样机模型,并在ADAMS中对模型进行直线、曲线、圆形、直线-圆弧-直线焊缝的跟踪,通过对移动机构沿直线焊缝过程中实际轨迹与目标轨迹进行对比,分析了焊缝跟踪误差的大小以及分析误差产生原因,通过仿真表明设计的结构能够满足要求。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP242

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【参考文献】
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