铸造机器人的全向轮行走机构设计与研究
发布时间：2023-04-23 06:00
铸造在国民经济中占有重要位置,其中铸造技术装备直接影响着铸造的生成质量和生产效率。传统的铸造技术装备大多停留在需要大量人力、机械化和智能化较低的阶段,这样极大地限制了铸造业的发展。但目前尚缺乏针对铸造生产移动智能装备的研究,也没有相关的解决方案。因此,在调研与分析铸造作业环境的基础上,以铸造机器人的全向轮行走机构为研究对象,对其中涉及的关键技术、结构机理和设计方法进行深入分析与探讨。本文主要的工作包括:(1)全向轮结构设计与分析。建立了全向轮空间模型,推导出以辊子轮廓曲面上任意一点在全向轮轴线方向投影点对的圆弧圆心角为自变量的辊子半径曲线,借助MATLAB生成辊子的外轮廓曲线,确定出全向轮设计的结构参数,完成了全向轮的结构设计,并利用有限元软件分析,验证了全向轮设计符合最终工程应用强度需求。(2)全向轮行走机构结构设计与分析。分析与确定出行走机构动力系统参数的基础上,完成了对铸造机器人全向轮行走机构的电机、减速器选型和传动系统单元、H型支撑腿、单支撑腿、底架、箱体及箱盖等的结构设计,采用Simulation软件验证了关键零部件的设计均符合刚度与强度的力学性能要求。(3)全向轮行走机构运...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 行走机构国内外研究现状
1.2.1 履带式行走机构
1.2.2 腿式行走机构
1.2.3 轨道式行走机构
1.2.4 一般轮式行走机构
1.2.5 全向轮式行走机构
1.3 课题来源、研究目的及研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目的
1.3.3 研究内容
1.4 本章小结
2 全向轮结构设计与分析
2.1 全向轮参数设计
2.1.1 辊子曲面轮廓构建
2.1.2 全向轮结构参数计算
2.2 辊子及轮毂结构设计
2.3 全向轮强度分析
2.4 本章小结
3 铸造机器人全向轮行走机构结构设计
3.1 铸造机器人全向轮行走机构设计要求及结构组成
3.1.1 全向轮行走机构设计要求
3.1.2 全向轮行走机构结构组成
3.2 铸造机器人全向轮行走机构驱动系统设计
3.2.1 全向轮行走机构动力系统参数计算
3.2.2 全向轮行走机构电机选型
3.2.3 全向轮行走机构减速器选型
3.2.4 全向轮行走机构传动系统单元结构设计
3.3 铸造机器人全向轮行走机构支撑腿设计
3.4 铸造机器人全向轮行走机构车体与箱盖设计
3.4.1 全向轮行走机构车体结构设计
3.4.2 全向轮行走机构箱盖结构设计
3.5 关键零部件有限元分析
3.5.1 轴承室有限元分析
3.5.2 驱动轴有限元分析
3.5.3 车体有限元分析
3.6 本章小结
4 铸造机器人全向轮行走机构运动学分析及虚拟样机仿真
4.1 运动学分析
4.1.1 全向轮运动特性
4.1.2 铸造机器人全向轮行走机构运动学建模
4.1.3 铸造机器人全向轮行走机构运动学方程
4.2 虚拟样机仿真分析
4.2.1 ADAMS软件介绍
4.2.2 建立虚拟样机仿真模型
4.2.3 全向轮行走机构运动状态仿真分析
4.2.4 全向轮行走机构运动平稳性验证
4.3 误差分析
4.4 本章小结
5 基于AHP的铸造机器人全向轮行走机构设计综合评价
5.1 AHP评价方法概述
5.2 AHP模型建立
5.2.1 建立隶属层次模型
5.2.2 构造各层次判断矩阵
5.2.3 层次单排序及一致性检验
5.2.4 层次总排序及一致性检验
5.3 AHP在铸造机器人全向轮行走机构设计综合评价中的应用
5.3.1 全向轮行走机构设计综合评价体系模型建立
5.3.2 全向轮行走机构设计性能指标评估判断矩阵
5.3.3 全向轮行走机构层次单排序及一致性检验
5.3.4 全向轮行走机构层次总排序及一致性检验
5.3.5 应用分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
本文编号：3799236
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 行走机构国内外研究现状
1.2.1 履带式行走机构
1.2.2 腿式行走机构
1.2.3 轨道式行走机构
1.2.4 一般轮式行走机构
1.2.5 全向轮式行走机构
1.3 课题来源、研究目的及研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究目的
1.3.3 研究内容
1.4 本章小结
2 全向轮结构设计与分析
2.1 全向轮参数设计
2.1.1 辊子曲面轮廓构建
2.1.2 全向轮结构参数计算
2.2 辊子及轮毂结构设计
2.3 全向轮强度分析
2.4 本章小结
3 铸造机器人全向轮行走机构结构设计
3.1 铸造机器人全向轮行走机构设计要求及结构组成
3.1.1 全向轮行走机构设计要求
3.1.2 全向轮行走机构结构组成
3.2 铸造机器人全向轮行走机构驱动系统设计
3.2.1 全向轮行走机构动力系统参数计算
3.2.2 全向轮行走机构电机选型
3.2.3 全向轮行走机构减速器选型
3.2.4 全向轮行走机构传动系统单元结构设计
3.3 铸造机器人全向轮行走机构支撑腿设计
3.4 铸造机器人全向轮行走机构车体与箱盖设计
3.4.1 全向轮行走机构车体结构设计
3.4.2 全向轮行走机构箱盖结构设计
3.5 关键零部件有限元分析
3.5.1 轴承室有限元分析
3.5.2 驱动轴有限元分析
3.5.3 车体有限元分析
3.6 本章小结
4 铸造机器人全向轮行走机构运动学分析及虚拟样机仿真
4.1 运动学分析
4.1.1 全向轮运动特性
4.1.2 铸造机器人全向轮行走机构运动学建模
4.1.3 铸造机器人全向轮行走机构运动学方程
4.2 虚拟样机仿真分析
4.2.1 ADAMS软件介绍
4.2.2 建立虚拟样机仿真模型
4.2.3 全向轮行走机构运动状态仿真分析
4.2.4 全向轮行走机构运动平稳性验证
4.3 误差分析
4.4 本章小结
5 基于AHP的铸造机器人全向轮行走机构设计综合评价
5.1 AHP评价方法概述
5.2 AHP模型建立
5.2.1 建立隶属层次模型
5.2.2 构造各层次判断矩阵
5.2.3 层次单排序及一致性检验
5.2.4 层次总排序及一致性检验
5.3 AHP在铸造机器人全向轮行走机构设计综合评价中的应用
5.3.1 全向轮行走机构设计综合评价体系模型建立
5.3.2 全向轮行走机构设计性能指标评估判断矩阵
5.3.3 全向轮行走机构层次单排序及一致性检验
5.3.4 全向轮行走机构层次总排序及一致性检验
5.3.5 应用分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
本文编号：3799236
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