小口徑深井救援機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本論文主要對(duì)山東科技大學(xué)機(jī)器人中心的深井救援機(jī)器人進(jìn)行了研究與分析。針對(duì)國(guó)內(nèi)落井事故頻繁發(fā)生卻沒有專門的救援設(shè)備這一現(xiàn)狀，我們提出了此課題。
　　根據(jù)深井救援的實(shí)際工況，設(shè)計(jì)了包括探臂機(jī)構(gòu)、抱臂機(jī)構(gòu)在內(nèi)的共5個(gè)自由度的深井救援機(jī)器人，并運(yùn)用三維造型軟件SolidWorks對(duì)該機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體建模與裝配。根據(jù)工作范圍和工作特點(diǎn)等需要，對(duì)機(jī)器人的抱臂機(jī)構(gòu)建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用MATLAB工具箱中的fmincon函數(shù)對(duì)機(jī)

2、構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并獲得最優(yōu)解。引入D-H方法建立了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，為機(jī)器人的控制與仿真提供了理論基礎(chǔ)。然后將建立的幾何模型導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析軟件COSMOSMotion中進(jìn)行干涉檢查和運(yùn)動(dòng)仿真，在仿真過程中探討了由操作空間到關(guān)節(jié)空間再到驅(qū)動(dòng)空間的映射問題，建立了機(jī)器人的虛擬樣機(jī)模型，得到了一系列重要關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)曲線。運(yùn)用有限元分析軟件COSMOSWorks對(duì)機(jī)器人探臂機(jī)構(gòu)中的主要受力部件連桿和探臂桿進(jìn)行了有限元分析，得到了這些部