鑄造機器人的全向輪行走機構(gòu)設計與研究.pdf

1、鑄造在國民經(jīng)濟中占有重要位置,其中鑄造技術(shù)裝備直接影響著鑄造的生成質(zhì)量和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)裝備大多停留在需要大量人力、機械化和智能化較低的階段,這樣極大地限制了鑄造業(yè)的發(fā)展。但目前尚缺乏針對鑄造生產(chǎn)移動智能裝備的研究,也沒有相關(guān)的解決方案。因此,在調(diào)研與分析鑄造作業(yè)環(huán)境的基礎(chǔ)上,以鑄造機器人的全向輪行走機構(gòu)為研究對象,對其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)、結(jié)構(gòu)機理和設計方法進行深入分析與探討。本文主要的工作包括:
　　(1)全向輪結(jié)構(gòu)設計與

2、分析。建立了全向輪空間模型,推導出以輥子輪廓曲面上任意一點在全向輪軸線方向投影點對的圓弧圓心角為自變量的輥子半徑曲線,借助MATLAB生成輥子的外輪廓曲線,確定出全向輪設計的結(jié)構(gòu)參數(shù),完成了全向輪的結(jié)構(gòu)設計,并利用有限元軟件分析,驗證了全向輪設計符合最終工程應用強度需求。
　　(2)全向輪行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計與分析。分析與確定出行走機構(gòu)動力系統(tǒng)參數(shù)的基礎(chǔ)上,完成了對鑄造機器人全向輪行走機構(gòu)的電機、減速器選型和傳動系統(tǒng)單元、H型支撐腿、

3、單支撐腿、底架、箱體及箱蓋等的結(jié)構(gòu)設計,采用Simulation軟件驗證了關(guān)鍵零部件的設計均符合剛度與強度的力學性能要求。
　　(3)全向輪行走機構(gòu)運動學分析與模擬仿真。構(gòu)建了全向輪行走機構(gòu)運動學模型,推導出雅克比矩陣、逆運動學方程及正運動學方程,得出四輪轉(zhuǎn)速與全向輪行走機構(gòu)運動狀態(tài)之間的聯(lián)系。采用ADAMS軟件驗證了鑄造機器人全向輪行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計的正確性和運動的穩(wěn)定性。
　　(4)全向輪行走機構(gòu)設計綜合評價?；贏HP評