RPJ-D型噴砼機器人技術研究.pdf

1、本論文主要對RPJ-D型機器人的一些研究工作進行了論述。針對噴砼作業(yè)的工藝特點和工作空間要求，完成對RPJ-D型噴砼機器人機構的整體選型設計，將機器人的手臂設計成：機械結構，具有8個自由度，是一種具有冗余自由度的機器人。使得該機器人的工作范圍增加，機器人的整體結構尺寸更緊湊。借助機械-液壓聯(lián)動機構，實現(xiàn)了機器人可以在作業(yè)中自動保持噴槍對壁面的垂直關系。根據(jù)施工現(xiàn)場的要求，增加機器人的模塊化設計與多功能設計。根據(jù)工作范圍或工作特點等的需要

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

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