鑄造機(jī)器人的全向輪行走機(jī)構(gòu)設(shè)計與研究.pdf

1、鑄造在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置,其中鑄造技術(shù)裝備直接影響著鑄造的生成質(zhì)量和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)裝備大多停留在需要大量人力、機(jī)械化和智能化較低的階段,這樣極大地限制了鑄造業(yè)的發(fā)展。但目前尚缺乏針對鑄造生產(chǎn)移動智能裝備的研究,也沒有相關(guān)的解決方案。因此,在調(diào)研與分析鑄造作業(yè)環(huán)境的基礎(chǔ)上,以鑄造機(jī)器人的全向輪行走機(jī)構(gòu)為研究對象,對其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)、結(jié)構(gòu)機(jī)理和設(shè)計方法進(jìn)行深入分析與探討。本文主要的工作包括:
　　(1)全向輪結(jié)構(gòu)設(shè)計與

2、分析。建立了全向輪空間模型,推導(dǎo)出以輥?zhàn)虞喞嫔先我庖稽c(diǎn)在全向輪軸線方向投影點(diǎn)對的圓弧圓心角為自變量的輥?zhàn)影霃角€,借助MATLAB生成輥?zhàn)拥耐廨喞€,確定出全向輪設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù),完成了全向輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并利用有限元軟件分析,驗證了全向輪設(shè)計符合最終工程應(yīng)用強(qiáng)度需求。
　　(2)全向輪行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析。分析與確定出行走機(jī)構(gòu)動力系統(tǒng)參數(shù)的基礎(chǔ)上,完成了對鑄造機(jī)器人全向輪行走機(jī)構(gòu)的電機(jī)、減速器選型和傳動系統(tǒng)單元、H型支撐腿、

3、單支撐腿、底架、箱體及箱蓋等的結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用Simulation軟件驗證了關(guān)鍵零部件的設(shè)計均符合剛度與強(qiáng)度的力學(xué)性能要求。
　　(3)全向輪行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析與模擬仿真。構(gòu)建了全向輪行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)模型,推導(dǎo)出雅克比矩陣、逆運(yùn)動學(xué)方程及正運(yùn)動學(xué)方程,得出四輪轉(zhuǎn)速與全向輪行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動狀態(tài)之間的聯(lián)系。采用ADAMS軟件驗證了鑄造機(jī)器人全向輪行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性和運(yùn)動的穩(wěn)定性。
　　(4)全向輪行走機(jī)構(gòu)設(shè)計綜合評價。基于AHP評