系泊鏈自動超聲檢測機器機械手的設(shè)計與研究.pdf

1、系泊鏈是用于海洋結(jié)構(gòu)物系泊的重要部件，尤其是深海系泊鏈既要滿足超高強度，又要具備足夠的韌性，對系泊鏈的可靠性要求是不言而喻的。焊縫作為整個鏈環(huán)的薄弱環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)過程中需對其作嚴格的超聲探傷。人工探傷存在誤判和漏判的問題，因此需要設(shè)計自動檢測機器來可靠地實現(xiàn)對系泊鏈焊縫的超聲檢測。本文結(jié)合實際要求，采用理論研究和軟件仿真方法，對自動檢測機器的技術(shù)難點—自適應(yīng)機械手進行了設(shè)計與研究，內(nèi)容主要包括：
　　1．在詳細分析超聲檢測空間特點的

2、基礎(chǔ)上，確定了自適應(yīng)機械手的設(shè)計方案，利用可調(diào)節(jié)型曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)對鏈環(huán)輪廓的仿形，并設(shè)計出擁有5個自由度的末段檢測系統(tǒng)，通過末段檢測系統(tǒng)對機構(gòu)的仿形誤差、鏈環(huán)制造誤差和環(huán)臂截面的變化進行補償。
　　2．基于機架桿位置結(jié)構(gòu)誤差建立機構(gòu)的優(yōu)化綜合模型，并得出目標函數(shù)和約束條件，最后采用遺傳算法來獲取綜合結(jié)果，基于Matlab的軌跡仿形和誤差分析都表明可調(diào)機構(gòu)可以很好跟蹤鏈環(huán)輪廓，實現(xiàn)機械手的自適應(yīng)掃查。
　　3．通過對曲柄滑塊

3、機構(gòu)的運動分析，建立起連桿點、滑塊點的運動規(guī)律模型，利用數(shù)值方法求出連桿點等速率時的曲柄運動規(guī)律，并對該運動規(guī)律的前后段進行設(shè)計，仿真結(jié)果表明該運動規(guī)律可以達到預(yù)期的效果，并使曲柄滑塊機構(gòu)運動平穩(wěn)。
　　4．設(shè)計出實現(xiàn)曲柄運動規(guī)律的調(diào)速機構(gòu)，得到調(diào)速機構(gòu)的運動循環(huán)圖和從動件的運動規(guī)律，并對調(diào)速凸輪進行了優(yōu)化設(shè)計。在調(diào)速凸輪具有最長工作壽命和最小結(jié)構(gòu)尺寸的條件下，運用最優(yōu)算法得出凸輪機構(gòu)的設(shè)計參數(shù)。最后建立起調(diào)速凸輪機構(gòu)的虛擬樣機模