噴漿機(jī)械手定位誤差與運(yùn)動(dòng)模式優(yōu)化研究.pdf

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

2、上，采用D-H法建立了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，在運(yùn)動(dòng)學(xué)正解的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了機(jī)械手的位姿誤差模型;采用數(shù)值方法，在Matlab中編程求出機(jī)械手的靜態(tài)誤差空間。
　　2.結(jié)合三維軟件Solidworks和多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立了機(jī)械手的多剛體動(dòng)力學(xué)模型，利用ANSYS軟件對(duì)機(jī)械手的伸縮臂部分進(jìn)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(jī)械手的剛?cè)狁詈夏Ｐ停?yīng)用拉格朗日方程和旋量理論分析噴漿機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)方程和柔性變形，建立

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