船體拋光小型機(jī)器人彎翹曲面行走系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，遠(yuǎn)洋交通工具也正向著速度快，載貨量大，流體動(dòng)力學(xué)特性突出等方向發(fā)展，這使得現(xiàn)代船舶的船體外形更應(yīng)具有流體動(dòng)力學(xué)特性的曲面形貌，而且對(duì)船體表面加工質(zhì)量的要求也越來越高。但是我國(guó)的造船修船技術(shù)大多表面處理加工基本依賴人工操作，效率低下，因此難以保證質(zhì)量。另外，船體外表面涂層材料通常對(duì)人體具有永久性毒害，因此開發(fā)滿足工程需求的自動(dòng)化裝備，如小型船體壁面拋光機(jī)器人成為切實(shí)的要求。本文結(jié)合上述問題，開展船體拋光小型機(jī)器人彎翹曲

2、面行走系統(tǒng)的研究，具體內(nèi)容如下：
　　（1）研究國(guó)內(nèi)外各行業(yè)中爬壁機(jī)器人的現(xiàn)狀，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)，利用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出符合船體彎翹曲面行走的系統(tǒng)，從理論上驗(yàn)證了行走系統(tǒng)中自適應(yīng)機(jī)構(gòu)的合理性，然后逐一確定行走系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)形式、吸附方式等。
　?。?）利用多體運(yùn)動(dòng)仿真軟件對(duì)行走系統(tǒng)的曲面自適應(yīng)效果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，將行走系統(tǒng)中的鏈條與路面之間截面間隙的面積作為判斷自適應(yīng)效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)，建立樣條曲線的路面，模擬小型機(jī)器人在規(guī)則曲面和彎翹

3、曲面上的運(yùn)動(dòng)情況，得出了運(yùn)動(dòng)軌跡誤差，驗(yàn)證了自適應(yīng)效果。
　　（3）通過了解磁性材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)，選擇矩形永磁體作為小型機(jī)器人的吸附材料，對(duì)所選取的永磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行理論計(jì)算，同時(shí)利用有限元分析建立對(duì)單個(gè)吸附單元進(jìn)行仿真分析，分析了鋼板厚度、空氣間隙等對(duì)吸附力影響的因素，為設(shè)計(jì)吸附結(jié)構(gòu)和選取合適的永磁體尺寸規(guī)格提供了可靠的理論依據(jù)。
　?。?）設(shè)計(jì)開發(fā)了基于VC++平臺(tái)的MFC的小型機(jī)器人上位機(jī)控制系統(tǒng)，應(yīng)用多線程串口