文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
Stewart结构六维大力传感器的研究
姓名:赵磊
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:贾振元
20081218
摘要核电、造船、化工、国防等领域的大型构件精确高效制造迫切需要巨型重载操作装备。随着对操作能力和操作性能要求的进一步提高,要求巨型重载操作装备具备顺应控制和多自由度协调控制的能力,而状态测量与反馈作为精确运动控制的前提,成为亟待解决的关键技术难题。尤其是为了避免因约束冲突造成的载荷剧增或夹持失效,要求对工件变形所造成的位移具有力顺应性,因此研究极端环境下的六维大力测量及力反馈具有重要的意义。然而,目前对于心量级的大力只能进行单维测量,现有的六维力传感器仅局限于小量程力值的测量。因此,解决大承载能力和多维力测量之间的矛盾,成为实现六维大力测量的关键。本论文结合峁沽ρ趴吮染卣蠛痛罅Σ⒘7衷卦恚岢隽艘恢钟糜诰扌重载操作装备六维大力测量的新方法。在肪诚陆⒘薙结构六维大力传感器的模型,并对其进行了结构静力分析,得到了传感器六个测量杆的受力情况,与分载前的理论受力值进行了比较,验证了传感器的分载效果。通过对传感器模型进行模态、谐响应等结构动力学分析,得到了传感器的前六阶振型和固有频率,以及传感器在、较虻男澄灰魄榭觥论文完成了峁沽罅Υǜ衅鞯慕峁股杓啤⒅圃熳芭涞裙ぷ鳌2捎昧预紧螺栓和滑块实现传感器的多点局部预紧,保证了六个测量杆的预紧力相同;上下测量杆均采用螺纹联接,使测量杆长度可调,满足了传感器复杂工况的安装要求;上下平台与测量杆采用球头与锥形孔联接,保证了测量杆的二力杆性质;传感器与机械手手臂之间采用胀紧联接套联接,保证了大力并联分载和力传递的效果。最后,在专用标定加载装置上对研制的峁沽罅Υǜ衅鹘辛司蔡甓ㄊ笛椋玫搅舜ǜ衅鞯标定曲线和实验解耦矩阵。通过静力分析,可知所设计的传感器具有良好的分载效果,验证了六维大力并联分载测量方法的可行性;动力学分析结果表明研制的传感器动态特性良好,满足传感器固有频率大于的设计要求;静态标定实验表明传感器具有良好的测量精度。本论文的研究工作为巨型重载操作装备的快速高精度协调控制提供了前提条件。关键词:峁梗涣罅Σ饬浚徊⒘7衷兀淮罅Υǜ衅峁沽罅Υǜ衅鞯难芯
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趣日期:盈年—垒月—区日大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请曼盟结掐盍维太左笾盛墨鲍珏究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,学位或其他用途使用过的成果。与我·同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:作者签名:
丝氅毖塑墨年上月监日年生月—盟日期:圣翌墨大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。曼峁诡廖篌质⒛ūò嗑作者签名:导师签名:学位论文题目:日期:大连理工大学硕士研究生学位论文
髀翁饫丛醇把芯恳庖翁獾睦丛本课题“峁沽罅Υǜ衅鞯难芯俊崩丛从诠抑氐慊⊙芯糠⒄辜苹钅俊毒扌椭卦夭僮髯氨傅幕】蒲侍狻项目批准号:粲项目课题六“重载大惯量装备的快速高精度协调控制”。翁獾难芯恳庖核电、造船、化工、国防等领域大型复杂构件的制造依赖于巨型重载制造装备,包括以自由锻造机、模锻水压机、重型机床等为代表的巨型重载加工装备和以锻造操作机、大型变位机等为代表的巨型重载操作装各。与巨型重载加工装备相比,巨型重载操作装备具有载荷大、惯量太、自由度多、多维力位操控能力强等特点,并且需要适应空载、行走、操作、协作等复杂工作情况。巨型重载操作装备与巨型重载加工装备协调作业,可以大大提高制造能力、制造精度、生产效率和材料利用率,降低能耗,因此研究不同工况下巨型操作装备协调操作控制、力顺应控制具有重要社会和经济效益。賏峁沽罅Υǜ衅鞯难芯图扌椭卦刂圃熳氨甘滴锿
课题的研究背景增或夹持失效。因此,作为协调操作控制和力顺应控制的基础——六维力测量及力反馈巨型操作装备的顺应控制和多自由度协调控制,要求操作装备的末端执行机构对于制造过程中的工件变形所造成的位移需具有力顺应性,以避免因约束冲突造成的载荷剧技术具有重要的研究意义。巨型重载操作装备与巨型