小口徑豎井落井救助機器人的設(shè)計研究.pdf

1、本論文在山東自然科學(xué)基金項目與國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局科技計劃項目的支持下，提出了此課題。根據(jù)落井救助的實際工作要求，設(shè)計了包括探臂機構(gòu)、抱臂機構(gòu)在內(nèi)的共5個自由度的落井救助機器人，并最終確定了機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過運用SolidWorks計算機軟件完成了該機器人本體結(jié)構(gòu)的實體三維建模及其裝配。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和工作范圍等需要，對機器人的抱臂機構(gòu)建立了優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，運用MATLAB工具箱中的fmincon函數(shù)對機構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，最終實

2、現(xiàn)了工作要求，且實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)緊湊。引入D-H方法建立了機器人的運動學(xué)方程，為機器人的控制與仿真提供了理論基礎(chǔ)。然后將建立的幾何模型導(dǎo)入運動學(xué)與動力學(xué)分析軟件COSMOSMotion中進(jìn)行干涉檢查和運動仿真，在仿真過程中探討了由操作空間到關(guān)節(jié)空間再到驅(qū)動空間的映射問題，建立了機器人的虛擬樣機模型，得到了一系列重要關(guān)節(jié)的運動曲線。運用有限元分析軟件COSMOSWorks對機器人探臂機構(gòu)中的主要受力部件鈑金連接桿和鈑金探臂桿進(jìn)行了有限元分析，得