RPJ-D型噴砼機(jī)器人技術(shù)研究.pdf

1、本論文主要對RPJ-D型機(jī)器人的一些研究工作進(jìn)行了論述。針對噴砼作業(yè)的工藝特點(diǎn)和工作空間要求，完成對RPJ-D型噴砼機(jī)器人機(jī)構(gòu)的整體選型設(shè)計(jì)，將機(jī)器人的手臂設(shè)計(jì)成：機(jī)械結(jié)構(gòu)，具有8個(gè)自由度，是一種具有冗余自由度的機(jī)器人。使得該機(jī)器人的工作范圍增加，機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)尺寸更緊湊。借助機(jī)械-液壓聯(lián)動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人可以在作業(yè)中自動保持噴槍對壁面的垂直關(guān)系。根據(jù)施工現(xiàn)場的要求，增加機(jī)器人的模塊化設(shè)計(jì)與多功能設(shè)計(jì)。根據(jù)工作范圍或工作特點(diǎn)等的需要

2、，對噴砼機(jī)器人各個(gè)重要工作部件分別建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。用遺傳優(yōu)化算法，得到了全局最優(yōu)解，完全滿足了起初設(shè)想的各種要求，并且具有很好的聯(lián)動傳動精度。對機(jī)器人的液壓控制系統(tǒng)按照節(jié)能,聯(lián)動,適應(yīng)多種動力的要求實(shí)現(xiàn)了合理設(shè)計(jì)。
　　針對噴砼機(jī)器人的新型結(jié)構(gòu)形式，建立了其運(yùn)動學(xué)方程，推導(dǎo)了其雅克比矩陣，用蒙特卡洛法分析了機(jī)器人的有效工作空間。按照拉格朗日方法推導(dǎo)了噴砼機(jī)器人的動力學(xué)方程,為機(jī)器人的控制及仿真等工作提供準(zhǔn)確的理論分析模型。

3、
　　提出了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求解噴砼機(jī)器人運(yùn)動逆解模型的思路。運(yùn)用新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研究了對噴砼機(jī)器人運(yùn)動逆解模型的創(chuàng)建問題。選擇了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類的泛化回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來創(chuàng)建噴砼機(jī)器人的運(yùn)動逆解模型，并且試驗(yàn)研究了擴(kuò)散系數(shù)spread對本網(wǎng)絡(luò)模型逼近能力的影響，選擇了最佳擴(kuò)散系數(shù)。經(jīng)過仿真驗(yàn)證，求解結(jié)果可以使機(jī)器人完全按照工藝要求的路徑與姿態(tài)運(yùn)行，精度較高。避免了解析法公式推導(dǎo)的繁瑣過程,解決了具有冗余自由度機(jī)器人運(yùn)動逆解的不確定性問