本文關(guān)鍵詞：基于3-RPS并聯(lián)機(jī)器人不規(guī)則曲面檢測裝置研究

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【摘要】：與一般的小型器件相比,風(fēng)電葉片的檢測方法主要困難有:結(jié)構(gòu)復(fù)雜且尺寸大,檢測耗時(shí)費(fèi)工;外形大都是不平整光滑的弧面,常用的平面檢測方法并不適用。因此,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢測意義重大。本文提出了一種基于3-RPS并聯(lián)機(jī)器人的自動(dòng)化檢測裝置,該機(jī)構(gòu)是空間三自由度機(jī)構(gòu),具有支鏈數(shù)目少、結(jié)構(gòu)對稱、驅(qū)動(dòng)器易于布置、承載能力大、易于實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺位姿角運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn),目前已在工程中被成功應(yīng)用。首先,對并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,并對基于并聯(lián)機(jī)器人風(fēng)電葉片的無損檢測裝置的工作過程進(jìn)行了三維建模。在對機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,依據(jù)驅(qū)動(dòng)副行程、鉸鏈轉(zhuǎn)角、連桿尺寸干涉等限制因素確立約束條件,對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,使其能夠在不規(guī)則曲面上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)檢測。其次,對不規(guī)則曲面的檢測路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了分析,主要涉及安全性和路徑最優(yōu)兩方面。在路徑優(yōu)化上應(yīng)用傳感器來感應(yīng)檢測探頭與風(fēng)電葉片的距離,使其在檢測中走最短的路徑并且在遇到障礙物時(shí)能及時(shí)進(jìn)行避規(guī),避免發(fā)生碰撞。最后,在方案設(shè)計(jì)中提出了檢測裝置各個(gè)模塊的控制系統(tǒng),整個(gè)檢測裝置分兩個(gè)控制系統(tǒng)模塊:風(fēng)電葉片載體小車和并聯(lián)機(jī)器人立柱的控制方案分析;并聯(lián)機(jī)器人控制方案分析。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機(jī)構(gòu) 非規(guī)則曲面 檢測裝置 運(yùn)動(dòng)學(xué) 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 無損檢測裝置研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文的主要內(nèi)容16-18
• 第2章 風(fēng)電葉片無損檢測裝置的總體方案18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 檢測裝置總體方案18-21
• 2.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的選型18-19
• 2.2.2 并聯(lián)機(jī)器人自由度的計(jì)算19-20
• 2.2.3 驅(qū)動(dòng)方式的選擇20-21
• 2.3 無損檢測裝置方案設(shè)計(jì)21-24
• 2.3.1 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)21
• 2.3.2 檢測裝置及葉片的模型建立21-23
• 2.3.3 整個(gè)檢測裝置模型建立23-24
• 2.4 檢測裝置工作過程描述24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 3-RPS并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析26-35
• 3.1 引言26
• 3.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)組成原理26
• 3.3 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位姿描述26-30
• 3.4 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解30-32
• 3.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析32-34
• 3.5.1 3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的約束條件32-33
• 3.5.2 速度求解33-34
• 3.5.3 加速度求解34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 不規(guī)則曲面檢測路徑規(guī)劃35-42
• 4.1 引言35
• 4.2 檢測路徑的方案設(shè)計(jì)35-37
• 4.2.1 檢測點(diǎn)法向量的計(jì)算35-36
• 4.2.2 計(jì)算檢測點(diǎn)法向量的常用方法36-37
• 4.3 無損檢測路徑規(guī)劃37-39
• 4.3.1 風(fēng)電葉片的不規(guī)則曲面描述37
• 4.3.2 檢測路徑的構(gòu)成37-38
• 4.3.3 檢測路徑的最優(yōu)化38-39
• 4.4 等距離檢測規(guī)劃39-40
• 4.4.1 碰撞檢測和碰撞規(guī)避39
• 4.4.2 碰撞檢測39-40
• 4.4.3 碰撞規(guī)避40
• 4.5 生成檢測路徑40-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 第5章 檢測裝置的控制方案設(shè)計(jì)42-51
• 5.1 引言42
• 5.2 控制系統(tǒng)的總體方案42-45
• 5.2.1 風(fēng)電葉片控制方案設(shè)計(jì)42-43
• 5.2.2 3-RPS并聯(lián)機(jī)器人控制方案設(shè)計(jì)43-45
• 5.3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)45-47
• 5.3.1 驅(qū)動(dòng)器選擇45-46
• 5.3.2 下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-47
• 5.4 3-RPS并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)47-49
• 5.4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)48-49
• 5.4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)49
• 5.5 本章小結(jié)49-51
• 第6章 總結(jié)51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況56

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本文編號：914255