基于7DOF機械手平臺的核工業(yè)插接管道焊縫自動檢測及遠程控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文針對核電設施中因管道插接焊縫存在缺陷而導致的核泄漏隱患，提出由夾持在管道上且可方便拆卸的機械手來完成原來需要現(xiàn)場人工才能實現(xiàn)的變直徑插接管道焊縫探測任務，同時將采集到探測信號實時回饋和處理的方案。為此研制出基于7-DOF（Degree of freedom）機械手的焊縫檢測系統(tǒng)，通過驅(qū)動各關節(jié)處的步進電機，實現(xiàn)了機械手末端探頭沿空間連續(xù)軌跡探測。針對采用D-H法求解機械手臂逆運動學存在的不足，本文提出幾何法解決7-DOF (Deg

2、ree of freedom) 核動力裝置插接管焊縫檢測機器人關節(jié)變量的逆解問題。該方法與矩陣變換法相比能很大程度上減少運動方程逆解的計算量，對于提高關節(jié)的控制速度極為有利。結合實際掃查的空間相貫曲線，對各關節(jié)的運動位移進行了計算仿真，結果表明：各關節(jié)的運動學逆解唯一，計算簡單，運算量小，特別是對于具有多冗余度的機器人，此法能夠避免奇異解的討論，提高計算效率。項目的另外一個工作重點是機械手的遠程控制硬件和軟件模塊的實現(xiàn)：其中硬件采用了