履帶式船舶除銹爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)及分析.pdf

1、船舶工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，而大型船舶的除銹更是船舶行業(yè)的重中之重。但是現(xiàn)有的船舶除銹方式，90％以上是通過人工手持噴槍進(jìn)行除銹工作，利用銅礦渣沖擊船舶壁面進(jìn)行銹跡的清掃，但是這種方式存在著諸多的問題，除銹費(fèi)用高昂、環(huán)境污染嚴(yán)重、效率低下，上述原因嚴(yán)重制約著我國(guó)船舶工業(yè)的發(fā)展，因此，亟需改進(jìn)現(xiàn)有的船舶除銹技術(shù)。針對(duì)上述問題，本文提出了以爬壁機(jī)器人代替人工攜帶高壓水清洗模塊進(jìn)行船舶壁面除銹工作，同時(shí)利用真空回收系統(tǒng)對(duì)銹渣

2、和廢水進(jìn)行回收，達(dá)到除銹即干的效果，從而可以安全綠色高效的除銹，針對(duì)所提出的方案，展開了如下研究:
　　首先，依據(jù)船舶除銹實(shí)際工況，分析了爬壁機(jī)器人的技術(shù)難點(diǎn)，確立了機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo)，完成了爬壁機(jī)器人的總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)，以永磁體和真空負(fù)壓作為吸附方式的履帶式船舶除銹爬壁機(jī)器人，并對(duì)爬壁機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，同時(shí)依據(jù)爬壁機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)元件進(jìn)行選型。
　　其次，為提高履帶式船舶除銹爬壁機(jī)器人的4個(gè)關(guān)

3、鍵性能，即附壁能力、抗傾覆能力、爬行能力和轉(zhuǎn)向能力，對(duì)爬壁機(jī)器人的工作路徑進(jìn)行規(guī)劃，建立機(jī)器人的空間位姿，依據(jù)該位姿模型對(duì)爬壁機(jī)器人進(jìn)行靜力學(xué)性分析和動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)爬壁機(jī)器人履帶上的永磁吸附單元的磁力和伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行解算，以達(dá)到機(jī)器人的性能要求。
　　再次，對(duì)爬壁機(jī)器人進(jìn)行有限元仿真分析，利用Ansys軟件對(duì)機(jī)器人的沖洗裝置進(jìn)行模態(tài)分析，獲得其共振頻率;利用MaxWell軟件分析永磁吸附單元磁力變化范圍，為保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)