履帶式船舶除銹爬壁機器人設(shè)計及分析.pdf

1、船舶工業(yè)對國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，而大型船舶的除銹更是船舶行業(yè)的重中之重。但是現(xiàn)有的船舶除銹方式，90％以上是通過人工手持噴槍進行除銹工作，利用銅礦渣沖擊船舶壁面進行銹跡的清掃，但是這種方式存在著諸多的問題，除銹費用高昂、環(huán)境污染嚴重、效率低下，上述原因嚴重制約著我國船舶工業(yè)的發(fā)展，因此，亟需改進現(xiàn)有的船舶除銹技術(shù)。針對上述問題，本文提出了以爬壁機器人代替人工攜帶高壓水清洗模塊進行船舶壁面除銹工作，同時利用真空回收系統(tǒng)對銹渣

2、和廢水進行回收，達到除銹即干的效果，從而可以安全綠色高效的除銹，針對所提出的方案，展開了如下研究:
　　首先，依據(jù)船舶除銹實際工況，分析了爬壁機器人的技術(shù)難點，確立了機器人的設(shè)計目標，完成了爬壁機器人的總體技術(shù)方案設(shè)計，以永磁體和真空負壓作為吸附方式的履帶式船舶除銹爬壁機器人，并對爬壁機器人的機械結(jié)構(gòu)進行初步設(shè)計，同時依據(jù)爬壁機器人的機械結(jié)構(gòu)，對機器人的驅(qū)動傳動元件進行選型。
　　其次，為提高履帶式船舶除銹爬壁機器人的4個關(guān)

3、鍵性能，即附壁能力、抗傾覆能力、爬行能力和轉(zhuǎn)向能力，對爬壁機器人的工作路徑進行規(guī)劃，建立機器人的空間位姿，依據(jù)該位姿模型對爬壁機器人進行靜力學性分析和動力學分析，并對爬壁機器人履帶上的永磁吸附單元的磁力和伺服電機的驅(qū)動力進行解算，以達到機器人的性能要求。
　　再次，對爬壁機器人進行有限元仿真分析，利用Ansys軟件對機器人的沖洗裝置進行模態(tài)分析，獲得其共振頻率;利用MaxWell軟件分析永磁吸附單元磁力變化范圍，為保護罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計