基于7DOF機(jī)械手平臺(tái)的核工業(yè)插接管道焊縫自動(dòng)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文針對(duì)核電設(shè)施中因管道插接焊縫存在缺陷而導(dǎo)致的核泄漏隱患，提出由夾持在管道上且可方便拆卸的機(jī)械手來完成原來需要現(xiàn)場(chǎng)人工才能實(shí)現(xiàn)的變直徑插接管道焊縫探測(cè)任務(wù)，同時(shí)將采集到探測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)回饋和處理的方案。為此研制出基于7-DOF（Degree of freedom）機(jī)械手的焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，通過驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)處的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手末端探頭沿空間連續(xù)軌跡探測(cè)。針對(duì)采用D-H法求解機(jī)械手臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)存在的不足，本文提出幾何法解決7-DOF (Deg

2、ree of freedom) 核動(dòng)力裝置插接管焊縫檢測(cè)機(jī)器人關(guān)節(jié)變量的逆解問題。該方法與矩陣變換法相比能很大程度上減少運(yùn)動(dòng)方程逆解的計(jì)算量，對(duì)于提高關(guān)節(jié)的控制速度極為有利。結(jié)合實(shí)際掃查的空間相貫曲線，對(duì)各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)行了計(jì)算仿真，結(jié)果表明：各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解唯一，計(jì)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，特別是對(duì)于具有多冗余度的機(jī)器人，此法能夠避免奇異解的討論，提高計(jì)算效率。項(xiàng)目的另外一個(gè)工作重點(diǎn)是機(jī)械手的遠(yuǎn)程控制硬件和軟件模塊的實(shí)現(xiàn)：其中硬件采用了