【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,石油開(kāi)采行業(yè)對(duì)鉆井的效率、自動(dòng)化程度與安全性提出了更高的要求。在傳統(tǒng)的鉆井平臺(tái)上,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要人力勞動(dòng)較多,不僅效率低下,而且危險(xiǎn)系數(shù)高,容易發(fā)生安全事故。對(duì)于常用鉆具的裝卸,采用以往的人工輔助的搬運(yùn)方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化鉆井的需求。針對(duì)上述問(wèn)題,采用鉆井平臺(tái)機(jī)器人是一種有效解決方法。本文針對(duì)自動(dòng)化鉆井平臺(tái),根據(jù)具體工作要求,對(duì)鉆井平臺(tái)機(jī)器人末端執(zhí)行器進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。本文分析了鉆井平臺(tái)機(jī)器人的作業(yè)流程,確定了鉆井平臺(tái)機(jī)器人的總體方案,提出了二自由度夾持機(jī)構(gòu)的機(jī)器人末端執(zhí)行器方案,完成了末端執(zhí)行器傳動(dòng)方式與驅(qū)動(dòng)方式的選擇。研究了平面機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論,建立了夾持機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型�；谶z傳算法優(yōu)化了夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)變量的變化影響,對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行圓整。對(duì)夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)軌跡分析與位置誤差分析。采用Adams軟件建立了鉆井平臺(tái)機(jī)器人夾持機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)仿真模型,對(duì)夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行了作業(yè)范圍仿真與最大夾持力仿真,并進(jìn)行了受力分析與計(jì)算,為后續(xù)的液壓系統(tǒng)選型與詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。本文針對(duì)末端執(zhí)行器的整個(gè)設(shè)計(jì)使用過(guò)程,從機(jī)構(gòu)選定到模型仿真進(jìn)行了詳細(xì)研究。采用了基于遺傳算法的優(yōu)化方法以及虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行輔助驗(yàn)證,為機(jī)器人末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP242;TE928
【圖文】：

2 2-頂驅(qū)系統(tǒng) 3-氣動(dòng)指梁 4-排管機(jī) 5-鐵鉆工 6-動(dòng)力貓道機(jī) 7-地面圖 1-1 自動(dòng)化管具處理系統(tǒng)[4]機(jī)的功能與鉆井平臺(tái)機(jī)器人的有相似之處。國(guó)內(nèi)對(duì)于排管00 年以后，國(guó)內(nèi)機(jī)械公司紛紛開(kāi)始研究排管機(jī)。油設(shè)備有限公司，是一家專業(yè)從事石油鉆采設(shè)備研究、設(shè)造商。該公司生產(chǎn)的液壓抓取式排管機(jī)，如圖 1-2(a)所示式處理立根進(jìn)行排放，可以實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)無(wú)人值守；該設(shè)備度快。該公司生產(chǎn)的電動(dòng)推扶式排管機(jī)，如圖 1-2(b)所示放，可以實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)無(wú)人值守；使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有

圖 1-2 四川宏華公司的排管機(jī)中石油勘探開(kāi)發(fā)研究院提出一種二層臺(tái)的機(jī)械手式排放裝置設(shè)計(jì)方案[5]，如圖-3 所示。該設(shè)備采用液壓控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制�？梢允褂檬直刂剖謩�(dòng)控制，也以使用程序做規(guī)定動(dòng)作控制。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727742