文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
管道清灰机器人结构设计及运动学仿真
姓名:宁鹏
申请学位级别:硕士
专业:机械工程
指导教师:杨萍;闫维新
20050101
摘要关键词:管道清灰机器人结构方案运动学仿真疎本文针对金属冶炼厂的烟气管道清灰作业,提出采用腹带式管道清灰机器人的作业方案。根据该方案,进行了管道清灰机器人结构设计和运动学分析,利用三维参数化造型软件疎建立了该机器人的虚拟样机,利用机械系统动力学仿真软件怨艿狼寤一魅私辛嗽硕狗抡妫D饣魅说氖导试动状态,通过模拟和分析,寻求管道清灰机器人的合理结构,验证了方案和结构设计的和理性,得到烟气管道清灰作业机器人的合理设计方案。⒓蛞2隽斯艿阑魅思际跫捌涔谕夥⒄瓜肿春颓魇啤L岢隽吮究翁管道清灰机器人的设计方案。利用疎工程软件,建立了管道清灰机器人基于特征的参数化模型,以此为基础建立了该机器人的虚拟样机。从机构学的角度分析了管道清机器人操作臂的位移、速度、加速度等。⒘嗽硕抡婺P停怨艿狼寤一魅私辛嗽硕抡妫玫搅仿真曲线。验证了管道清灰机器人方案结构⒓坪驮硕治龅暮侠硇院蚃下确性,为机器人的后续研究打下了坚实的基础。利用疨模块将虚拟样机导入到砑校在本文中:兰州理搜АС手〔费Ц┞畚
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第一章绪论机器人的发展综述机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的话合。、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等鎏卣鞯娜嵝曰鳌薄4诱庖定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。”信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与~般自动化装各的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同中国工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是世纪自动控制最有成果,代表了高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。.谕饣魅说姆⒄瓜肿春颓魇机器人技术是涉及机械学、传感器技术、驱动技术、控制技术、通信技术和计算机技术的一门综合性高新技术,既是光机电一体化的重要基础,又是光机电一体化技术的典型代表。其产品主要有两大类,即以日本和瑞典为代表的一系列特定应用的机器人,如弧焊、点焊、喷漆装备、刷胶和建筑等,并形成了庞大的机器人产、业【”。另一类是以美国、英国为代表的智能机器人开发,由于人工智能而我国的工业机器人是从年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持机器人的定义是多种多样的,其原因是它具有一定的模糊性。年日本召开的第一届机器人学术会议上,就提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等个特性来表示机器人的形象。年国际标准化组织对工业机器人进行了定义:“工业机器人是一种具有攴ü陌K蛊ぐ陆ɑ魅硕ㄒ逦#骸盎魅搜侵干杓颇芨荽ǜ衅我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”。机器人技术综合了多学科的发展和其它智能技术的发展远落后于人们对它的期望,基前绝大部分研究成果未能走出实验室。兰州理搜程硕卜学位论义
下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件’最计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有台套喷漆机器人在二十余家企业的近条自动喷漆生产线上获得规模应用,弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约ǎ颊既蛞寻沧疤ㄊ耐蚍种四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新没计”,品种规格多、批量