新型磨機(jī)更換襯板專用機(jī)械手力學(xué)性能和運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：6720140267碩士學(xué)位論文學(xué)位類別：全日制全日制專業(yè)專業(yè)碩士碩士作者姓名：殷娜殷娜學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程機(jī)械工程研究方向：機(jī)器人技術(shù)機(jī)器人技術(shù)指導(dǎo)教師：劉祚時(shí)劉祚時(shí)教授教授2012017年5月日新型磨機(jī)更換襯板專用機(jī)械手新型磨機(jī)更換襯板專用機(jī)械手力學(xué)性能和運(yùn)動(dòng)控制研究力學(xué)性能和運(yùn)動(dòng)控制研究Researchofkinematicperfmancemotioncontrolofanewreliningmanip

2、ulatofballmill江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要磨機(jī)裝備是現(xiàn)代礦山企業(yè)生產(chǎn)和加工各類礦石過程中的重要大型設(shè)備，其內(nèi)部襯板長期與物料直接接觸，被沖擊的損壞率極高。因此，礦山企業(yè)會(huì)根據(jù)內(nèi)部襯板的磨損破壞情況進(jìn)行更換磨機(jī)內(nèi)部襯板，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且大大降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)企業(yè)實(shí)際要求，針對(duì)4.813.8m??型球磨機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)了一款新型磨機(jī)更換襯板專用機(jī)械手，并讓其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定點(diǎn)安裝襯板，研究內(nèi)容具體如下：（1）根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場

3、安裝襯板的實(shí)際情況，利用Solidwks設(shè)計(jì)一款針對(duì)4.813.8m??型磨機(jī)更換襯板的專用機(jī)械手，并對(duì)其結(jié)構(gòu)做詳細(xì)講解。使用DH參數(shù)方法進(jìn)行建立磨機(jī)專用機(jī)械手連桿坐標(biāo)系后，再進(jìn)一步采用齊次變換矩陣得出專用機(jī)械手每個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的相對(duì)位置和姿態(tài)，從而得出磨機(jī)專用機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式。最后再通過一系列計(jì)算，獲得磨機(jī)專用機(jī)械手末端手抓的具體位置和姿態(tài)。選取6組專用機(jī)械手不同關(guān)節(jié)參數(shù)值，使用MATLAB中的RoboticToolbox對(duì)磨機(jī)專用機(jī)

4、械手末端手抓位姿進(jìn)行仿真。仿真得出結(jié)果與理論求解結(jié)果一致，從而驗(yàn)證了磨機(jī)專用機(jī)械手的末端手抓位置矢量的正確性。（2）采用基于數(shù)值法的蒙特卡洛法和基于SimMechanics建模的改進(jìn)混合計(jì)算法進(jìn)行機(jī)械手可達(dá)工作空間分析與驗(yàn)證。通過編程實(shí)現(xiàn)了工作空間仿真，結(jié)果顯示了兩種方法得到的仿真圖形相似，滿足了所設(shè)計(jì)的磨機(jī)專用機(jī)械手所需達(dá)到的工作空間位置，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的磨機(jī)專用機(jī)械手結(jié)構(gòu)的正確性。（3）依據(jù)牛頓—?dú)W拉法進(jìn)行建立磨機(jī)專用機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)方

5、程，并對(duì)磨機(jī)專用機(jī)械手的逆動(dòng)力學(xué)問題展開相應(yīng)的研究。導(dǎo)入簡化后的磨機(jī)專用機(jī)械手模型到ADAMS軟件中對(duì)其建立虛擬樣機(jī)模型，并對(duì)磨機(jī)專用機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的仿真研究。仿真結(jié)果與預(yù)期的磨機(jī)專用機(jī)械手的各關(guān)節(jié)力或力矩變化相近，進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的磨機(jī)專用機(jī)械手結(jié)構(gòu)的合理性，也進(jìn)一步為以后磨機(jī)專用機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)奠定了一定的基礎(chǔ)。（4）設(shè)計(jì)新型磨機(jī)專用機(jī)械手控制器，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手自動(dòng)化控制安裝襯板，并對(duì)其進(jìn)行機(jī)械手軌跡跟蹤的控制研究。通過設(shè)計(jì)重力補(bǔ)償P