文档介绍：摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第目前,我国新型高速和重载列车的车轮磨耗情况复杂,迫切需要研究其磨耗规律。为了确保磨耗测量数据的准确性,需要对相关仪器进行可靠性测试;同时鉴于磨耗测量数据的二次处理工作烦琐,论文对上述工作的自动化问题进行了研究:治隽耸侄阈轿辶顺德滞庑尾饬恳堑墓ぷ髟怼⒔峁固氐悖芯了测量操作流程及测量结果图形生成问题,设计了包括机、⑽连杆机械手在内的研究开发平台。栽硕刂葡低车牡缙呗方辛松杓疲ü侄痰牧ρ氐惴析,制定了五连杆机械手测量不同磨耗形状的自适应运动控制策略。治隽薉芯片腜模块、正交编码脉冲电路模块和串行通信接口?榈奶匦裕嘈戳烁髂?樽映绦颍控制策略编写了运动控制软件。訮嘶缑娼辛斯δ芎徒缑嫔杓疲贫送ㄐ判椋芯苛耸褂控件进行串口通信的方法,并编写了串口通信人机界面软件。攵跃咛逵τ茫岢隽薃图形报告自动生成的实现方案,使用其二次开发工具捎们崃慷段线的绘制方法,编写了咦远嬷迫砑在研究开发平台上的联合调试结果表明:五连杆机械手实现了轨迹自适应控制,能在踏面上自动往复运行多次,其运行次数可同时在上实时显示:此外,筛菪枰I洗ú馐允莨㏄卸未恚佣弑噶送瓿煽煽啃测试的条件,也完成了仪器现场测量自动化技术的基础研究。另外,ǜ孀远扇砑嗳硕啻问褂茫峁砻鳎喝砑能稳定,实现了预定目标。关键词:测量自动化;机械手;籓;车轮外形,
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第滦论课题研究的背景与意义轮形状,在地沟内实现了准确的在车跟踪测量。但基于五连杆的外形测量仪经一般要采用控制系统进行自动化的测试。西南交通大学硕士研究生学位论文第机器人是一种可以反复编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统俊近五十年来,机器人技术得到了飞速的发展,获得了辉煌的成就。正如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说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”口,。.机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿。目前机器人产品的品种很多,有焊接机器人、装配机器人、检查测量机器人等。检查测量机器人有如下三种功能:机械手的运动功能,对对象状态的感知功能,以及对所采集到的信息进行分析、判断和决策的智能口@没魅耸迪旨觳椤测量功能能把人工从高强度、繁琐重复性的工作中置换出来。目前,我国铁路正朝着高速和重载的方向发展,从日本、德国、法国等国家引进技术消化再生产的高速列车在实际运行中呈现出复杂的磨耗情况。为了研究车轮磨耗规律,确保运行安全与经济,需要大量的仪器对其进行磨耗测量。由文献—可知,铁路车轮外形测量对于预测车轮磨耗,研究车轮由于磨耗而产生的形状变化及优化设计车轮外形,也具有重要的参考价值。我校开发的基于五连杆的便携式车轮外形测量仪,对运行一定里程后的车过长期使用后,其关节在测量运动中会产生磨耗形成间隙,使测量数据的准确性下降,重新调整消间隙螺帽后可以恢复部分精度。为了对该仪器的此项特性进行评定,并确定校准调修周期,必须进行相关的可靠性测试:例如运行次嗟庇谑褂靡荒后,检查示值准确性的变化情况。按照相关规定,为了保证测试次数的客观、权威、公正性,五连杆机械手的运行不能由人员操作,但目前还没有自动化的运动控制系统供可靠性测试使用,构建该系统的难点在于:被测量的车轮或几何模型的形状不可能被精确确定,即便可以确定,在多次测量中也必然产生磨耗而发生变化,同时测量机械手的位置也不可能绝对精确地得到控制。在本质上,这是一个机械手的运动轨迹自适应的问题,与
德滞庑尾饬炕凳值姆⒄瓜肿西南交通大学硕士研究生学位论文现场自动化测量是同一个控制问题。此外,在实际的测量中我们体会到:磨耗测量数据的分析处理与结果图形报告的生成工作十分繁琐,且效率低下、容易出错。由于在地沟的狭小空间进行测量,人力操作仪器很不方便,因此会引入人为的随机误差,降低测量精度。针对可靠性测试和磨耗数据处理自动生成图形报告的迫切需求,并考虑到仪器现场测量自动化的远期目标,论文对上述相关工作的自动化问题将展开详丹麦”’及波兰“”研制的车轮外形测量仪比较成功,既便于携带又有较高的准确度,得到了广泛应用。如图卜疚5ぢ蟮腗德滞庑尾饬恳牵卜疚2ɡ嫉腁—滞庑尾饬恳恰国内也对机械手式车轮外形测量仪进行了相关研究“!疾是原上海铁道大学研制的两连杆串联式测量仪,图卜俏髂辖煌ù笱а兄频幕谖辶杆的并联式便携测量仪。其中五连杆的便携式测量仪已经产品化并广泛应用于铁道车轮外形测量中。第细的研究。图卜测量仅图滞庑尾饬恳
一霸第的文献表明,丹麦的仪器开始采用自动化的测量方案,我们推测由于重量、精度和控制难度等原因,后来又简化成手动测量方案。而原上海铁道大学