目前,在一些核設施退役和核泄漏場所,發(fā)生事故主要是通過采用沒有屏蔽裝置的機械手或機器人進行有限作業(yè)。針對不同的核輻射環(huán)境,對機器人末端執(zhí)行器的快速自動更換過程進行分析研究,設計了一種機器人末端快換裝置,包括連桿、內置液壓缸、錐形卡扣、連接軸、內外殼、末端執(zhí)行器連接體,提高了機器人末端執(zhí)行器的換裝效率以及換裝可靠性,且在滿足工作需求的前提下,使其結構簡單便于生產(chǎn)制造。本文首先根據(jù)研究國內外發(fā)展現(xiàn)狀,分析出存在的問題,提出一種新的快換裝置的改進方案。然后介紹了機器人末端執(zhí)行器快換裝置的工作原理及組成,綜合考慮各種傳動方式的優(yōu)缺點,初步選定了輸出驅動方式為液壓后,結合機械設計手冊查找相關的設計參數(shù),對機器人快換裝置進行了結構設計與計算。接著在設計的基礎上,建立了機械手整體結構的示意圖,對機械手整體和各個構件進行姿態(tài)分析,求出每一活動構件相對于前一構件的位置矢量和姿態(tài)矩陣,從理論上分析了機械手的運動過程。再在三維軟件Creo上建立快換裝置和機械手整體的三維模型,通過姿態(tài)分析,利用Creo的機構模塊分別對快換裝置與工具端和機器人整體進行仿真分析,規(guī)劃出機械手運動軌跡,通過運動軌跡結合速度、加速度... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外機械手發(fā)展歷程
        1.2.2 國內機械手發(fā)展歷程
    1.3 課題的提出及研究內容
        1.3.1 課題的提出
        1.3.2 本文研究內容
    1.4 本章小結
第2章 快換裝置的結構設計方案
    2.1 快換裝置的工作原理
    2.2 末端執(zhí)行器更換過程
    2.3 快換裝置的系統(tǒng)組成
    2.4 快換傳動的選擇
    2.5 快換裝置結構設計要求
    2.6 快換裝置的零部件設計
        2.6.1 傳動模塊液壓缸的設計
        2.6.2 密封設計
        2.6.3 輸出機構的設計
        2.6.4 銷軸的強度校核
    2.7 本章小結
第3章 機械手運動姿態(tài)及快換裝置運動仿真分析
    3.1 機械手主要技術指標
    3.2 機械手整體姿態(tài)分析
    3.3 機械手各個構件的姿態(tài)分析
    3.4 機械人整體運動仿真
    3.5 快換裝置與工具端運動仿真
    3.6 本章小結
第4章 快換裝置零部件的受力分析及實驗方案
    4.1 連桿的受力分析
        4.1.1 連桿材料屬性定義及網(wǎng)格劃分
        4.1.2 連桿的邊界條件設置和分析結果
    4.2 錐形卡扣的受力分析
        4.2.1 錐形卡扣材料屬性定義及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 錐形卡扣的邊界條件設置和分析結果
    4.3 連接軸的受力分析
        4.3.1 連接軸材料屬性定義及網(wǎng)格劃分
        4.3.2 連接軸的邊界條件設置和分析結果
    4.4 內殼的受力分析
        4.4.1 內殼材料屬性定義及網(wǎng)格劃分
        4.4.2 內殼的邊界條件設置和分析結果
    4.5 機器人末端執(zhí)行器快換裝置實驗步驟
    4.6 機器人末端執(zhí)行器快換裝置實現(xiàn)功能
    4.7 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于工程機械液壓系統(tǒng)故障分析研究[J]. 李新淼.  輕工科技. 2020(03)
[2]淺談機械手的發(fā)展趨勢[J]. 張糴.  時代汽車. 2019(08)
[3]一種機器人末端快換裝置設計[J]. 榮莉,黎少海,付理想,龔冬梅.  佳木斯大學學報(自然科學版). 2019(02)
[4]機器人快換裝置發(fā)展綜述[J]. 盧明志.  時代農(nóng)機. 2019(02)
[5]一種機器人末端工具快換裝置及其仿真分析[J]. 廖堃宇,劉滿祿,張俊俊,張華.  制造業(yè)自動化. 2018(08)
[6]工業(yè)機器人工具快速更換裝置研究[J]. 楊建軍.  南方農(nóng)機. 2018(15)
[7]國內外核應急醫(yī)學救援裝備建設與發(fā)展情況概要[J]. 常旺,陳福興,劉曉榮.  職業(yè)與健康. 2017(20)
[8]基于核安全的核能發(fā)展重點問題[J]. 董毅漫,李光輝,曲云歡.  環(huán)境保護. 2017(18)
[9]工業(yè)機器人快換裝置的安裝與調試[J]. 顏瑋.  山東工業(yè)技術. 2016(19)
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碩士論文
[1]機器人末端工具快速更換裝置的研究[D]. 廖堃宇.西南科技大學 2018
[2]機器人末端工具快換裝置的設計及優(yōu)化[D]. 李娜.山東大學 2017
[3]遙操作拆除機器人工作裝置的設計與研究[D]. 蔣君.西南科技大學 2016
[4]我國早期機器人知識的傳播與產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展[D]. 張昕妍.內蒙古師范大學 2016
[5]履帶式防輻射挖掘機直線行駛與越障性能研究[D]. 張德.南華大學 2015
[6]防輻射挖掘機安全作業(yè)艙輻射屏蔽特性及優(yōu)化設計研究[D]. 孫毅成.南華大學 2015
[7]空間可更換工具末端執(zhí)行器的優(yōu)化及其工具更換研究[D]. 李銀鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[8]機器人作業(yè)工具快速更換技術[D]. 陳有權.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3201330