本文針對現(xiàn)有的風(fēng)電葉片無損檢測裝置純剛性連桿結(jié)構(gòu)存在的一些不足,設(shè)計了一種新型索桿混聯(lián)驅(qū)動的葉片表面掃描機(jī)器人,使得機(jī)構(gòu)末端的運動更加靈活,搭載便攜式超聲檢測設(shè)備,在保證精度的同時降低了裝備整體的成本。主要研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)無損檢測技術(shù)方面的相關(guān)理論,分析了現(xiàn)有檢測裝置的構(gòu)成和檢測方式,結(jié)合繩牽引技術(shù),提出一種新型的葉片掃描機(jī)器人。用Solidworks建模軟件完成機(jī)構(gòu)的整體模型設(shè)計,分別介紹了零部件的構(gòu)成和工作過程,并對關(guān)鍵的繩索驅(qū)動裝置以及行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)做了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;對檢測平臺末端執(zhí)行器的自由度進(jìn)行了計算和分析,初步證明了其可行性。其次,對掃描機(jī)器人檢測平臺的運動學(xué)進(jìn)行了分析。建立坐標(biāo)系、確定機(jī)構(gòu)參數(shù),分別用運動矢量分析法以及Newton-Raphson迭代法求解了正反解模型,并通過具體數(shù)值計算驗證了上述兩種方法的正確性;通過幾何法推導(dǎo)出系統(tǒng)的速度雅克比矩陣;在MATLAB中繪制出各驅(qū)動支鏈在末端運動過程中速度與加速度變化曲線圖,證明了機(jī)器人在工作過程中是穩(wěn)定連續(xù)的狀態(tài)。再次,對檢測平臺進(jìn)行了靜力學(xué)分析。通過動平臺受力平衡列出靜力學(xué)方程,得到系統(tǒng)的力雅克比矩陣,由方程滿足矢... 

【文章來源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 無損檢測技術(shù)簡介
    1.3 葉片無損檢測設(shè)備國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
    1.5 索桿混聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要內(nèi)容
第2章 索桿混聯(lián)結(jié)構(gòu)風(fēng)電葉片掃描機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 掃描機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 機(jī)構(gòu)構(gòu)型
        2.1.2 機(jī)構(gòu)模型的建立
    2.2 索桿式風(fēng)電葉片檢測平臺的自由度分析
    2.3 機(jī)構(gòu)的檢測方法以及工作過程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 索桿混聯(lián)驅(qū)動并聯(lián)平臺的運動學(xué)分析
    3.1 平臺坐標(biāo)系的建立以及機(jī)構(gòu)參數(shù)
        3.1.1 平臺坐標(biāo)系的建立
        3.1.2 索桿式檢測平臺的機(jī)構(gòu)參數(shù)
    3.2 索桿式風(fēng)電葉片檢測平臺的位置反解
        3.2.1 剛體的位姿變換描述
        3.2.2 檢測平臺的位置反解模型
    3.3 檢測平臺的位置正解
        3.3.1 Newton-Raphson迭代法
        3.3.2 索桿式平臺的正解模型
    3.4 索桿式平臺的正反解模型計算及驗證
    3.5 索桿式檢測平臺的速度與加速度分析
        3.5.1 索桿式檢測平臺的速度分析
        3.5.2 索桿式檢測平臺的加速度分析
        3.5.3 索桿式檢測平臺的運動學(xué)仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 索桿混聯(lián)驅(qū)動并聯(lián)平臺的力學(xué)分析
    4.1 索桿混聯(lián)平臺的靜力學(xué)方程
    4.2 虛位移原理
    4.3 支鏈驅(qū)動力算例仿真分析
        4.3.1 動平臺運動過程中的算例仿真
        4.3.2 動平臺位姿確定時的算例仿真
    4.4 基于力雅克比矩陣的奇異位形分析
        4.4.1 奇異位形的分類以及求解方法
        4.4.2 索桿式檢測平臺的奇異位形分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 索桿混聯(lián)驅(qū)動并聯(lián)平臺的工作空間
    5.1 工作空間的分類
    5.2 工作空間的約束條件
    5.3 工作空間的求解
        5.3.1 工作空間的邊界搜索法
        5.3.2 具體算例分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3154548