收藏本站
《山东科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

RPJ-D型喷砼机器人技术研究

樊炳辉  
【摘要】: 本论文主要对RPJ-D型机器人的一些研究工作进行了论述。针对喷砼作业的工艺特点和工作空间要求,完成对RPJ-D型喷砼机器人机构的整体选型设计,将机器人的手臂设计成:SOC{-R⊥R⊥P⊥R⊥R⊥P/R⊥R-}型机械结构,具有8个自由度,是一种具有冗余自由度的机器人。使得该机器人的工作范围增加,机器人的整体结构尺寸更紧凑。借助机械-液压联动机构,实现了机器人可以在作业中自动保持喷枪对壁面的垂直关系。根据施工现场的要求,增加机器人的模块化设计与多功能设计。根据工作范围或工作特点等的需要,对喷砼机器人各个重要工作部件分别建立了优化设计数学模型。用遗传优化算法,得到了全局最优解,完全满足了起初设想的各种要求,并且具有很好的联动传动精度。对机器人的液压控制系统按照节能,联动,适应多种动力的要求实现了合理设计。 针对喷砼机器人的新型结构形式,建立了其运动学方程,推导了其雅克比矩阵,用蒙特卡洛法分析了机器人的有效工作空间。按照拉格朗日方法推导了喷砼机器人的动力学方程,为机器人的控制及仿真等工作提供准确的理论分析模型。 提出了用人工神经网络求解喷砼机器人运动逆解模型的思路。运用新型神经网络技术,研究了对喷砼机器人运动逆解模型的创建问题。选择了RBF神经网络类的泛化回归神经网络来创建喷砼机器人的运动逆解模型,并且试验研究了扩散系数spread对本网络模型逼近能力的影响,选择了最佳扩散系数。经过仿真验证,求解结果可以使机器人完全按照工艺要求的路径与姿态运行,精度较高。避免了解析法公式推导的繁琐过程,解决了具有冗余自由度机器人运动逆解的不确定性问题,并且对如何提高求解精度提出了自己的观点。 建立了喷砼机器人的虚拟样机模型。通过对机器人完成虚拟样机的造型建模和工作情况的动态仿真,为机器人某些分析提供必要的理论数据,并在机器人虚拟样机的基础上,实现对机器人有关部件的有限元分析与结构优化设计。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:B
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 殷慧;樊炳辉;程立;;喷浆机器人手臂俯仰机构的优化设计[J];煤矿机械;2010年05期
2 王传江;江浩;孙秀娟;吴建;;大型喷浆机器人多功能扩展及关键技术设计[J];矿山机械;2009年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 许玉虎;基于虚拟样机技术的协作机器人运动学与动力学研究[D];山东农业大学;2017年
2 李抗;小型吸附式水下船检机器人的设计[D];浙江海洋学院;2015年
3 成毅;SGDC700隧道拱架多功能作业台车机械手的轨迹规划研究[D];湘潭大学;2014年
4 罗克龙;拱架安装机械手运动学、动力学研究[D];西南交通大学;2013年
5 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
6 慕金伯;船舱除锈喷漆机器人的设计研究[D];山东科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段录平;周丽娟;王宇;;基于RBF神经网络的在线分类挖掘系统[J];铁路计算机应用;2007年03期
2 许真珍;封锡盛;;多UUV协作系统的研究现状与发展[J];机器人;2007年02期
3 徐超;程磊;;一类多移动机器人运动协调仿真系统的研究与实现[J];电脑与信息技术;2007年01期
4 原魁;;工业机器人发展现状与趋势[J];现代零部件;2007年01期
5 李云江;樊炳辉;;大型喷浆机器人的设计与实现[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
6 曾孔庚;;工业机器人技术发展趋势[J];机器人技术与应用;2006年06期
7 兰自志;;四轮移动机器人运动控制系统设计[J];南平师专学报;2006年04期
8 周志刚;陈丽红;;RBF网络及其在数值计算中的应用[J];复杂系统与复杂性科学;2006年02期
9 韩永;刘国栋;;动态环境下基于人工势场的移动机器人运动规划[J];机器人;2006年01期
10 张文增,陈强,孙振国,汤晓华;弧焊机器人工件坐标系快速标定方法[J];焊接学报;2005年07期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴川;基于神经网络的目标识别及定位方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
2 路敦民;被动式五连杆人机合作机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 姜春福;基于神经网络的机器人模型辨识与控制研究[D];北京工业大学;2003年
4 李海滨;结构有限元分析神经网络计算研究[D];大连理工大学;2003年
5 周友行;凿岩机器人孔序规划的研究与实现[D];中南大学;2003年
6 孙炜;智能神经网络的机器人控制理论方法研究[D];湖南大学;2002年
7 斐峥;基于神经网络的自动推理理论及方法的研究[D];西南交通大学;2002年
8 王洪燕;基于神经网络的进化机器人行为集成方法的研究[D];合肥工业大学;2000年
9 朱大铭;人工神经网络的结构学习算法及问题求解研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);1999年
10 孙富春;机械手的神经网络稳定自适应控制[D];清华大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杨达毅;6R型工业机器人的运动学研究[D];吉林大学;2005年
2 刘红领;摩托车随机疲劳试验台的运动学与动力学分析[D];东北大学;2005年
3 谷薇;长大货车通过限界及动力学性能的数值仿真[D];大连铁道学院;2003年
4 刘玉民;自治型水下环保机器人运动控制系统的仿真研究[D];昆明理工大学;2003年
5 姚盛姬;擦玻璃机器人力与轨迹的混合控制[D];大连理工大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈鑫;;机器人工程专业多平台协同教学的实践与研究[J];科技经济导刊;2018年18期
2 彭和阔;宋耀华;王翦;徐锲;沈仁根;林亦雷;贾耕涛;吴海生;于松;艾鑫;肖倩;;一种应用于光缆外破在线监控的模式识别方案[J];光学仪器;2018年02期
3 马艳东;崔能西;;基于代价敏感RBF神经网络的道岔故障诊断系统[J];铁路计算机应用;2018年02期
4 杨建;罗涛;魏世乐;王亚波;王红华;;基于CKF的多UUV协同定位方法[J];舰船电子工程;2018年02期
5 李松洋;白瑞林;李杜;;基于PMPSD的工业机器人几何参数标定方法[J];计算机工程;2018年01期
6 侯仰强;王天琪;李天旭;郑佳;;焊接机器人系统标定技术研究现状[J];焊接;2017年12期
7 沈健;洪磊;嵇保健;凌超;;弧焊机器人系统的相交管路径规划[J];机械设计与研究;2017年06期
8 杨建;罗涛;魏世乐;王亚波;王红华;;基于MHE的多UUV协同定位方法[J];舰船科学技术;2017年23期
9 周宏坤;葛锡云;邱中梁;冯雪磊;陈南若;;UUV集群协同探测与数据融合技术研究[J];舰船科学技术;2017年23期
10 尤波;武坤;许家忠;陈国杰;梁强;田建德;;基于机器视觉的自动插件系统设计与研究[J];光电工程;2017年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘荣升;大型串联臂架系统工作端轨迹控制研究[D];燕山大学;2016年
2 赵翾;无人驾驶地下矿用汽车路径跟踪与速度决策研究[D];北京科技大学;2016年
3 李西平;塔机超声安全预警目标识别的神经网络方法研究[D];西安建筑科技大学;2015年
4 何成;长距离矿浆管道输送过程检测与控制关键技术的研究[D];湖南大学;2014年
5 侯健;掘进机机载钻孔机械手动态特性分析与控制[D];辽宁工程技术大学;2014年
6 吴擎;基于模式搜索的类电磁机制算法研究与应用[D];华中科技大学;2013年
7 张文娟;基于听觉仿生的目标声音识别系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
8 李建刚;自动化掘进机仿形截割控制策略研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
9 张文辉;空间机器人神经网络轨迹跟踪控制及微重力模拟方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 尹晓红;自动引导车运动分段控制技术研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵博;移摆型机械手运动性能分析与机构参数优化研究[D];沈阳工业大学;2018年
2 辛振伟;新型支重式转向架动力学性能研究[D];西南交通大学;2018年
3 刘涛涛;焊丝压机自动上料控制系统的设计与实现[D];郑州大学;2018年
4 郭杰;喷涂机器人的轨迹规划方法研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
5 王薪鉴;可视卸砖机器人的设计仿真和应用研究[D];南昌大学;2017年
6 熊中能;飞机薄壁件自由曲面接触控制算法及轨迹规划研究[D];中国民航大学;2017年
7 李峰;基于MDH模型的工业机器人标定及视觉引导方法研究[D];天津工业大学;2017年
8 邵青青;多孔口罐盖机器人焊接精确控制技术研究[D];山东理工大学;2016年
9 王勇杰;多自由度机械臂结构参数优化[D];北京理工大学;2016年
10 张树宁;基于CAM的港口保税物流园区出入口优化设计研究[D];河北工业大学;2015年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 薄少军;樊炳辉;;喷浆机器人自动平衡装置的多目标优化设计[J];建筑机械;2009年01期
2 荣学文,吴利宁;喷浆机器人液压系统的设计[J];煤矿机电;2004年04期
3 江浩,樊炳辉,荣学文,李云江;喷浆机器人本体设计与价值工程原理[J];矿山机械;2003年06期
4 周风余,刘明,张志献,李贻斌,苏学成;RPJ-D型喷浆机器人机械结构及其分布式计算机控制系统的可靠性设计[J];机器人;2003年02期
5 苏学成,朱苏宁,张志献,樊炳辉;喷浆机器人的研发与产业化[J];工程机械;2002年05期
6 李云江,江浩,樊炳辉,荣学文,朱苏宁;大型喷浆机器人的液压驱动系统[J];矿业研究与开发;2000年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高德鹏;机械臂重力补偿装置的随动系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 贾雪峰;基于虚拟样机的4DOF码垛机器人分析与仿真验证[D];山东农业大学;2014年
3 牛瑞利;基于西门子PLC的小型搬运机械手控制系统设计[D];南京理工大学;2013年
4 曹阳;隧道多功能作业台车工作装置设计及结构优化[D];湘潭大学;2013年
5 梁羽;钢轨自动除锈机控制系统研究[D];西南交通大学;2013年
6 张强强;可变磁力永磁轮式爬壁机器人的研究[D];太原理工大学;2013年
7 邹文韬;含运动副间隙平面连杆机构运动时变可靠性研究[D];西华大学;2013年
8 武丽君;间隙式单吸盘爬壁机器人系统的研究[D];中国计量学院;2013年
9 刘泽鑫;电脑凿岩台车钻臂动力学分析[D];西南交通大学;2012年
10 王立柱;水下爬壁机器人变磁力脚吸盘吸附特性的研究[D];河南工业大学;2012年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 魏广;徐艳飞;;煤矿用湿式混凝土喷浆装备优化设计及实践[J];煤矿机械;2016年05期
2 方子帆;高术;周刚;张毅敏;黄朝学;何孔德;;大仰角俯仰机构布局方案优化方法及应用[J];机械设计与研究;2015年01期
3 张毅敏;黄朝学;;后置式俯仰机构布局方案优化设计研究[J];科技创新与生产力;2015年02期
4 胡昊;;整体液压俯仰型臂式斗轮机伸缩油缸机构的设计及计算[J];煤矿机械;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建行;六自由度模块化机械臂的结构设计与控制算法开发[D];山东农业大学;2018年
2 殷娜;新型磨机更换衬板专用机械手力学性能和运动控制研究[D];江西理工大学;2017年
3 宗亚伟;智能上肢假肢结构设计与分析[D];山东科技大学;2017年
4 赖勇;一种主从式机械手末端的定位精度研究[D];东华大学;2017年
5 张英勇;面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 马超坤;悬链涂装线上车轮搬运机器人的轨迹规划[D];济南大学;2016年
7 于团云;发动机喷漆工艺研究[D];吉林大学;2016年
8 崔卫国;全自动超声波烫钻机的设计与研究[D];五邑大学;2015年
9 李慧;可折叠机械手动力学分析[D];华中农业大学;2015年
10 田飞;高空幕墙安装机器人机械系统研究[D];河北工业大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹建云;陆国平;杨奕;;径向基函数网络泛化能力研究及其应用[J];系统工程与电子技术;2006年01期
2 李国友;姚磊;李惠光;吴惕华;;基于优化的RBF神经网络模式识别新方法[J];系统仿真学报;2006年01期
3 徐红丽,许真珍,封锡盛;基于局域网的多水下机器人仿真系统设计与实现[J];机器人;2005年05期
4 张凤,谈大龙;动态未知环境下基于相对坐标系的移动机器人实时运动规划[J];机器人;2004年05期
5 庄慧忠,杜树新,吴铁军;机器人路径规划及相关算法研究[J];科技通报;2004年03期
6 周保平,戚国强,肖涛,钮志勇;人工神经网络在多元非线性方程组中的应用[J];农机化研究;2004年02期
7 高云峰,黄海;复杂环境下基于势场原理的路径规划方法[J];机器人;2004年02期
8 石鸿雁,孙昌志;非结构环境下移动机器人的运动规划[J];机器人;2004年01期
9 宫新保,周希朗,胡光锐;基于免疫进化算法的径向基函数网络[J];上海交通大学学报;2003年10期
10 李云江,荣学文,樊炳辉,江浩;PRJ-Z型喷浆机器人的研制与开发[J];中国机械工程;2003年20期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 许廷发;GABOR小波神经网络算法及其在灰度图象目标识别中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
2 欧阳缮;主分量和次分量神经网络学习算法及应用[D];西安电子科技大学;2000年
3 宋轶民;基于神经网络的弹性连杆机构振动主动控制理论、方法与实验研究[D];天津大学;1999年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭小宝;赵振;黄伟;贾志闻;;饮料生产线码垛机器人的设计原理[J];装备机械;2018年02期
2 许卫斌;平雪良;应再恩;杜永忠;李正洋;;6R型串联机器人工作空间快速求解方法[J];机械设计;2013年06期
3 段齐骏;机器人工作空间配置的可靠性规划[J];机械科学与技术;2004年02期
4 钟勇,朱建新;一种新的机器人工作空间求解方法[J];机床与液压;2004年04期
5 杨德荣,冯宗律;机器人工作空间快速可靠数值算法[J];机器人;1990年02期
6 王兴海,周迢;机器人工作空间的数值计算[J];机器人;1988年01期
7 徐礼钜,姚进;机器人尺度综合的一种方法[J];机器人;1988年02期
8 陈恳,林建亚,路甬祥;机器人的自适应控制系统[J];机器人;1988年03期
9 郭明,周国斌;多关节机器人工作空间的分析与评价方法[J];机器人;1988年04期
10 陈国欣,李诚琚;计算机绘图在机器人工作空间分析中的应用[J];机器人;1988年05期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 范守文;徐礼钜;;机器人工作空间分析的解析法[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
2 朱志明;马国锐;郭吉昌;刘晗;;基于蒙特卡洛法的箱型钢结构焊接机器人工作空间分析[A];第二十次全国焊接学术会议论文集[C];2015年
3 刘晓羽;徐斌;;一种基于智能方法井下路径规划研究[A];2016年第一届今日财富论坛论文集[C];2016年
4 喻宏波;王玉新;李乃华;;扫描体求解方法研究及其在机构设计中的应用[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 姚丽;陈杰;;一种适用于军事最优路径规划的方法[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐涛;基于视觉注意机制的服务机器人深度感知方法研究[D];北京工业大学;2017年
2 王学雷;一种基于混联机构的割胶机器人运动控制技术研究[D];中国农业大学;2018年
3 陈首彦;机器人的切削加工模型及其控制方法研究[D];华南理工大学;2017年
4 史家顺;基于数字样机的3-TPS混联机器人设计与控制的研究[D];东北大学;2016年
5 周友行;凿岩机器人孔序规划的研究与实现[D];中南大学;2003年
6 张连东;基于微分几何学的机器人操作性能的研究[D];大连理工大学;2004年
7 温淑焕;不确定性机器人力/位置智能控制及轨迹跟踪实验的研究[D];燕山大学;2005年
8 杨东勇;多机器人协作的学习与进化方法[D];浙江大学;2005年
9 刘淑华;复杂动态环境下多机器人的运动协调研究[D];吉林大学;2005年
10 罗熊;机器人轨迹规划算法及其在虚拟环境下的投射式实现研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖亚军;人机共存环境下的视觉安全监控系统研究[D];广东工业大学;2018年
2 余文英;连续冲压自动上下料机器人的结构设计与仿真研究[D];陕西科技大学;2018年
3 韦刚;前车桥上料机器人与智能工装的研究[D];河南工业大学;2018年
4 王焜;采茶机器人运动学分析及仿真[D];沈阳工业大学;2018年
5 高强;一种冗余双臂机器人控制系统设计及其控制方法研究[D];中国科学技术大学;2018年
6 李敏;基于视觉的扫地机器人导航系统设计与实现[D];中国科学技术大学;2018年
7 席亚军;一种剪切机器人的设计与实现[D];东华理工大学;2018年
8 陈红杰;五星椅座打磨机器人关键技术研究[D];湖北工业大学;2018年
9 丁磊;冗余双臂机器人在工业缝制过程中的应用研究[D];西安理工大学;2018年
10 康永利;七自由度协作机器人拖动示教及碰撞检测研究[D];北京交通大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026