基于小型中子成像儀的多功能承載平臺設計及運動特性研究
發(fā)布時間:2021-11-05 14:30
本課題來源于國家科技部重大科學儀器開發(fā)專項“基于小型加速器中子源的可移動式中子成像檢測儀”(項目編號:2012YQ130226)子任務“多功能承載系統(tǒng)的研制”(任務編號2012YQ13022602)。該項目主要是對小型中子檢測儀開發(fā)配套承載系統(tǒng),用于設備對特殊零部件、大型構件的主動檢測。本研究適用于承載小型中子成像檢測儀,實現(xiàn)平臺在平面內的全方位移動檢測以及升降調節(jié)。根據其功能需求進行關鍵部件設計以及運動特性研究:通過對Mecanum輪結構特征分析,且采用改進型的輥子建模方法設計輥子和輪轂結構;應用Matlab分析軟件對Mecanum輪進行建模,完成Mecanum輪模型建立和該輪承載特性分析。驅動輪采用組合方式設計,設計八輪結構的承載平臺二維運動學模型,運用Adams進行八系統(tǒng)結構的虛擬樣機運動特性分析。開展樣機結構設計、電氣硬件設計,上位機軟件設計,完成樣機功能開發(fā)。根據樣機的具體實現(xiàn)方案進行檢測實驗設計,對樣機進行運動性能的可靠性和穩(wěn)定性檢測。最后完成中子成像檢測儀物理樣機搭載。
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 課題研究的背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究意義
1.2 承載平臺相關領域的應用研究現(xiàn)狀
1.3 Mecanum輪研究現(xiàn)狀
1.3.1 多功能承載平臺發(fā)展趨勢
1.3.2 Mecanum輪設計存在的難點和挑戰(zhàn)
1.4 本文研究的主要內容
1.5 本章小結
2. 重載Mecanum輪的設計開發(fā)
2.1 Mecanum輪原理分析
2.1.1 Mecanum輪結構解析
2.1.2 Mecanum輪棍子軌跡參數求解
2.2 棍子模型建立
2.3 Mecanum誤差分析與特性分析
2.3.1 誤差分析
2.3.2 Mecanum輪特性分析
2.4 Mecanum輪結構建模與制造
2.5 本章小結
3. 八輪全方位移動平臺運動特性分析
3.1 八輪全方位移動平臺輪系布局二維模型
3.2 建立全方位移動平臺運動學方程
3.3 基于Adams的Mecanum輪虛擬樣機仿真
3.2.1 八輪虛擬樣機模型設計
3.2.2 承載平臺運動仿真
3.4 本章小結
4. 多功能承載平臺設計
4.1 多功能承載平臺結構設計
4.1.1 車架結構設計
4.1.2 懸架結構方案設計
4.1.3 同步螺旋升降機方案與承載平臺設計
4.1.4 定位控制方式設計
4.2 電氣系統(tǒng)設計
4.2.1 移動平臺電氣布局
4.2.2 PLC程序設計
4.3 控制系統(tǒng)方案設計
4.3.1 串口選擇與開啟模塊設計
4.3.2 主系統(tǒng)界面模塊設計
4.3.3 主界面操作
4.4 本章小結
5. 多功能承載平臺運動試驗測試
5.1 多功能承載平臺的測試方法及測試儀器
5.1.1 檢測儀器
5.1.2 測量的內容及擬定測量方法
5.1.3 具體操作步驟
5.2 速度檢測
5.3 定位精度與重復定位精度測試
5.4 本章小結
6. 總結展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文及研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種履帶式全方位移動平臺轉向滑移功率比分析[J]. 張豫南,黃濤,張舒陽,張杰. 兵工學報. 2015(08)
[2]基于ADAMS的Mecanum八輪全向移動平臺運動學分析與仿真[J]. 邢雯麗,朱建江. 制造業(yè)自動化. 2015(15)
[3]全方位移動機器人研究綜述[J]. 賈茜,汪木蘭,劉樹青,朱鋼. 制造業(yè)自動化. 2015(07)
[4]一種改進的Mecanum輪輥子形狀設計方法[J]. 朱浩,黃翔,李瀧杲. 機械設計與制造工程. 2015(02)
[5]TY4DP型軌道平臺車設計[J]. 連安彬. 科技創(chuàng)新與生產力. 2015(02)
[6]中子照相技術及其在無損檢測中的應用研究[J]. 郭廣平,陳啟芳,鄔冠華. 失效分析與預防. 2014(06)
[7]Mecanum輪幾何結構與輥子母線近似方法[J]. 楊銘,呂永健,叢新勇. 機械設計與研究. 2014(05)
[8]Mecanum輪全方位移動機器人技術及其應用[J]. 王興松. 機械制造與自動化. 2014(03)
[9]Mecanum萬向輪滾子外輪廓曲面變形補償設計[J]. 張學玲,侍才洪,康少華,胡軍中. 中國工程機械學報. 2014(03)
[10]基于麥克納姆輪的全方位移動平臺關鍵技術研究[J]. 陳博翁,范傳康,賀驥. 東方電氣評論. 2013(04)
博士論文
[1]智能氣墊轉運車及其控制方法的研究[D]. 汪步云.中國科學技術大學 2015
[2]連續(xù)切換全向輪及其移動機器人的各向異性分析及優(yōu)化控制[D]. 周衛(wèi)華.浙江大學 2013
[3]適于樓宇環(huán)境的全方位移動技術研究[D]. 王一治.上海大學 2010
[4]全方位移動操作機器人及其運動規(guī)劃與導航研究[D]. 蔣林.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]基于Mecanum輪的全方位移動機器人研究[D]. 周美鋒.南京航空航天大學 2014
[2]全向剪叉自行式高空作業(yè)平臺的開發(fā)[D]. 李敏.南京航空航天大學 2013
[3]基于Mecanum輪全方位移動平臺的理論和應用研究[D]. 賈官帥.浙江大學 2012
[4]全向運輸架車運動仿真分析與結構拓撲優(yōu)化[D]. 張鵬.南京航空航天大學 2011
[5]全方位輪式排球訓練機器人的運動研究[D]. 楊飛.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:3477978
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 課題研究的背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究意義
1.2 承載平臺相關領域的應用研究現(xiàn)狀
1.3 Mecanum輪研究現(xiàn)狀
1.3.1 多功能承載平臺發(fā)展趨勢
1.3.2 Mecanum輪設計存在的難點和挑戰(zhàn)
1.4 本文研究的主要內容
1.5 本章小結
2. 重載Mecanum輪的設計開發(fā)
2.1 Mecanum輪原理分析
2.1.1 Mecanum輪結構解析
2.1.2 Mecanum輪棍子軌跡參數求解
2.2 棍子模型建立
2.3 Mecanum誤差分析與特性分析
2.3.1 誤差分析
2.3.2 Mecanum輪特性分析
2.4 Mecanum輪結構建模與制造
2.5 本章小結
3. 八輪全方位移動平臺運動特性分析
3.1 八輪全方位移動平臺輪系布局二維模型
3.2 建立全方位移動平臺運動學方程
3.3 基于Adams的Mecanum輪虛擬樣機仿真
3.2.1 八輪虛擬樣機模型設計
3.2.2 承載平臺運動仿真
3.4 本章小結
4. 多功能承載平臺設計
4.1 多功能承載平臺結構設計
4.1.1 車架結構設計
4.1.2 懸架結構方案設計
4.1.3 同步螺旋升降機方案與承載平臺設計
4.1.4 定位控制方式設計
4.2 電氣系統(tǒng)設計
4.2.1 移動平臺電氣布局
4.2.2 PLC程序設計
4.3 控制系統(tǒng)方案設計
4.3.1 串口選擇與開啟模塊設計
4.3.2 主系統(tǒng)界面模塊設計
4.3.3 主界面操作
4.4 本章小結
5. 多功能承載平臺運動試驗測試
5.1 多功能承載平臺的測試方法及測試儀器
5.1.1 檢測儀器
5.1.2 測量的內容及擬定測量方法
5.1.3 具體操作步驟
5.2 速度檢測
5.3 定位精度與重復定位精度測試
5.4 本章小結
6. 總結展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文及研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種履帶式全方位移動平臺轉向滑移功率比分析[J]. 張豫南,黃濤,張舒陽,張杰. 兵工學報. 2015(08)
[2]基于ADAMS的Mecanum八輪全向移動平臺運動學分析與仿真[J]. 邢雯麗,朱建江. 制造業(yè)自動化. 2015(15)
[3]全方位移動機器人研究綜述[J]. 賈茜,汪木蘭,劉樹青,朱鋼. 制造業(yè)自動化. 2015(07)
[4]一種改進的Mecanum輪輥子形狀設計方法[J]. 朱浩,黃翔,李瀧杲. 機械設計與制造工程. 2015(02)
[5]TY4DP型軌道平臺車設計[J]. 連安彬. 科技創(chuàng)新與生產力. 2015(02)
[6]中子照相技術及其在無損檢測中的應用研究[J]. 郭廣平,陳啟芳,鄔冠華. 失效分析與預防. 2014(06)
[7]Mecanum輪幾何結構與輥子母線近似方法[J]. 楊銘,呂永健,叢新勇. 機械設計與研究. 2014(05)
[8]Mecanum輪全方位移動機器人技術及其應用[J]. 王興松. 機械制造與自動化. 2014(03)
[9]Mecanum萬向輪滾子外輪廓曲面變形補償設計[J]. 張學玲,侍才洪,康少華,胡軍中. 中國工程機械學報. 2014(03)
[10]基于麥克納姆輪的全方位移動平臺關鍵技術研究[J]. 陳博翁,范傳康,賀驥. 東方電氣評論. 2013(04)
博士論文
[1]智能氣墊轉運車及其控制方法的研究[D]. 汪步云.中國科學技術大學 2015
[2]連續(xù)切換全向輪及其移動機器人的各向異性分析及優(yōu)化控制[D]. 周衛(wèi)華.浙江大學 2013
[3]適于樓宇環(huán)境的全方位移動技術研究[D]. 王一治.上海大學 2010
[4]全方位移動操作機器人及其運動規(guī)劃與導航研究[D]. 蔣林.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]基于Mecanum輪的全方位移動機器人研究[D]. 周美鋒.南京航空航天大學 2014
[2]全向剪叉自行式高空作業(yè)平臺的開發(fā)[D]. 李敏.南京航空航天大學 2013
[3]基于Mecanum輪全方位移動平臺的理論和應用研究[D]. 賈官帥.浙江大學 2012
[4]全向運輸架車運動仿真分析與結構拓撲優(yōu)化[D]. 張鵬.南京航空航天大學 2011
[5]全方位輪式排球訓練機器人的運動研究[D]. 楊飛.合肥工業(yè)大學 2007
本文編號:3477978
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