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《聚變堆遙操作主手的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士研究生學(xué)位論文摘要I摘要研制高性能、高精度和應(yīng)用范圍廣的力反饋主手一直是遙操作機(jī)器人領(lǐng)域不斷探究的重要問題。本文所研究的課題是國家科技部“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃專項（國內(nèi)研究）”之“精細(xì)遙操作主從機(jī)器人與人機(jī)交互控制系統(tǒng)”課題（編號：2012GB102005）的部分內(nèi)容，主要針對遙操作機(jī)器人力反饋主手進(jìn)行相關(guān)探討與研究。課題要求設(shè)計出一種可以控制從手在核反應(yīng)堆這樣高輻射惡劣環(huán)境下進(jìn)行精細(xì)作業(yè)的遙操作主手，主手的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果會直接影響從手的作業(yè)質(zhì)量。由此，對通用型力反饋遙操作主手的深入探究將會對提高遙操作系統(tǒng)的性能和拓展遙操作機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域都有
2、一定的積極推動作用。本文主要研究內(nèi)容如下：1.對遙操作主手在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對國內(nèi)外學(xué)者的研制方案及其研究成果進(jìn)行了分析及探討。以此，根據(jù)課題背景確定了主手的設(shè)計方向，探討了遙操作技術(shù)的應(yīng)用價值，指出了對主手進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)研究的必要性。2.根據(jù)課題需求，選擇確定了相對合適的主手結(jié)構(gòu)類型，以類比方式對主手整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理地設(shè)計，并對各部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹說明；運用Solidworks軟件完成了對主手機(jī)械結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計。3.根據(jù)主手的構(gòu)型特征，利用解析法分別對其平動并聯(lián)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動串聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)分析，從而得到了主手整體的運動學(xué)模型
3、；通過蒙特卡洛法對主手工作空間進(jìn)行了相關(guān)分析；并且通過有限元分析軟件對主手的初始模型進(jìn)行了靜剛度分析，驗證了所設(shè)計的主手模型能夠滿足剛度需求。4.應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)分析軟件ADAMS對主手模型進(jìn)行了仿真分析。模擬仿真結(jié)果顯示主手操作空間能夠滿足設(shè)計要求；并利用反饋力指標(biāo)分析出了各直流伺服電機(jī)所輸出的相應(yīng)力矩；另外在主手各運動副鎖定條件下，進(jìn)行靜力仿真分析，得到了各個主要關(guān)節(jié)點的作用力，為下文的拓?fù)鋬?yōu)化做準(zhǔn)備。5.利用Hypeworks軟件對所設(shè)計主手的重要運動零部件進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化分析，使其在滿足靜剛度要求及加工工藝等前提下能夠輕量化。優(yōu)化結(jié)果顯示連桿及動平臺比各自
4、的初始模型分別減輕32.6%、25.57%。旨在提高主手的操作性能，降低運動過程中因某些零部件自重的存在而產(chǎn)生的慣性力對控制精確度的影響，進(jìn)而達(dá)到精操作的目的。關(guān)鍵詞：遙操作主手；結(jié)構(gòu)設(shè)計；運動學(xué)分析；ADAMS仿真；拓?fù)鋬?yōu)化II摘要碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractDevelopinghighperformance,highprecisionandwideapplicationrangeofforcefeedbackmasterhandisahottopicinthefieldofteleoperationrobot
5、.ThesubjectofthisstudyispartofNationalministryofscienceandtechnologyinternationalthermonuclearfusionreactorexperiment(ITER)projectspecial"finemaster-slaverobotteleoperationandinteractivecontrolsystem"project(NO.2012GB102005),whichmainlyaimedattherelateddiscussionsandresearchonhuman
6、feedbackmainhandteleoperationmachine.Thesubjectofthispaperistodesignakindofremoteoperationmasterhand,whichcanworkinthehighradiationenvironmentofnuclearreactor.Thedesignofthemainhandonhandhadagreaterinfluenceonthedegreeofjobquality.Therefore,thein-depthstudyoftheuniversaltypeforcefe
7、edbackteleoperationsystemwillhaveapositiveeffectinimprovingtheperformanceoftheteleoperationsystemanddevelopingtheapplicationfieldoftheteleoperationrobot.Themainresearchcontentofthisthesisisasfollows:Firstly,inthisthesis,thedevelopmentsituationofremoteoperationmasterhandsindomestica
8、ndabroadwerediscribedindet
