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智能拆除机器人是一种结构复杂、功能多、应用广泛的工程机械,广泛应用于核能、水泥、冶金、建筑拆除、抢险救援等行业,而且随着社会的发展,它的应用范围越来越广。工作装置是智能拆除机器人的直接作业部分,其设计的好坏,对整个机器人的工作性能有着非常重要的影响,因此对工作装置的性能进行细致深入的研究具有重要的理论意义和实用价值。 本课题以所在实验室团队研制的强辐射环境下的YC08-8和Brokk50拆除机器人为基础,首先,分别采用D-H法和拉格朗日法对工作装置进行运动学及动力学分析,建立了其运动学方程和动力学方程;其次,结合项目要求,在分析工作装置的冲击阻力及最大破碎应力的基础上,利用PRO/E建立了工作装置的三维模型的机械模型,并导入ADAMS中添加约束和驱动完成虚拟样机模型的建立;然后对工作装置虚拟样机模型进行运动学及两种典型工况下的动力学仿真分析,获得工作装置的作业范围包络图以及各工作臂的运动特性参数和各铰接点的力学特性参数;最后,在定点垂直打击作业工况下,采用ANSYS对智能拆除机器人工作装置进行有限元静力学分析和模态分析,获得该工况下的各工作臂的位移、应力分布及固有频率及振型特征。 本文成功地将三维建模软件、仿真分析软件以及有限元分析软件有机的结合在一起,这种多个软件协同分析的方法不仅可以实现数据的共享,提高分析结果准确性,而且为解决实际工程问题提供了一种方法和思路,对其它领域也有借鉴作用。