噴漿機械手定位誤差與運動模式優(yōu)化研究.pdf

1、混凝土濕噴機在現(xiàn)代地下工程施工中有著不可替代的作用。噴漿機械手作為濕噴機的執(zhí)行機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺寸、定位精度和可靠性對濕噴機的工作性能和生產(chǎn)率有著至關(guān)重要的影響。噴漿機械手在實際工作過程中動作頻繁且隨意性大，機械傳動誤差、柔性變形誤差對機械手的定位誤差影響較大。本文以CHP30型濕噴機機械手為研究對象，對噴漿機械手的定位誤差與運動模式優(yōu)化方面進行了較為細致和深入的研究。主要工作如下:
　　1.在對噴漿機械手結(jié)構(gòu)和運動過程進行分析的基礎(chǔ)

2、上，采用D-H法建立了機械手的運動學(xué)模型，在運動學(xué)正解的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了機械手的位姿誤差模型;采用數(shù)值方法，在Matlab中編程求出機械手的靜態(tài)誤差空間。
　　2.結(jié)合三維軟件Solidworks和多體動力學(xué)軟件ADAMS建立了機械手的多剛體動力學(xué)模型，利用ANSYS軟件對機械手的伸縮臂部分進行模態(tài)分析，將生成的模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS建立了機械手的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并?yīng)用拉格朗日方程和旋量理論分析噴漿機械手的動力學(xué)方程和柔性變形，建立

3、了噴漿機械手的動態(tài)誤差模型。
　　3.分析了噴漿機械手的載荷情況和動態(tài)加載方式，運用ADAMS對機械手剛?cè)狁詈夏Ｐ驮趥?cè)噴和頂噴工況下的動態(tài)誤差進行仿真研究，得到了機械手在各方向上的動態(tài)誤差，并分析了噴射速度對機械手末端動態(tài)誤差的影響;針對機械手在實際操作過程中的振動、變形，對機械手的運動模式進行了優(yōu)化，通過仿真分析提出了機械手伸縮臂的最佳伸出順序和伸出長度比。
　　4.以CHP30型濕噴機為平臺，改變機械手伸縮臂的運動模式進