托卡馬克腔內(nèi)作業(yè)機(jī)械臂運(yùn)載車系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類社會的不斷發(fā)展，世界對能源的需求量越來越大。與此同時，煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)的不可再生的化石能源的可用量卻在日益減少。一方面，傳統(tǒng)能源在不斷減少，不能滿足人類的可持續(xù)發(fā)展要求，另一方面，傳統(tǒng)能源在為人類提供能量的同時，也帶來了一系列的環(huán)境問題。因此開發(fā)新能源成為人類面臨的重大問題。新能源中核聚變能具有安全、清潔及可持續(xù)利用的優(yōu)勢，對其的研究得到各國的重視。
　　國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）是以磁約束的方式實(shí)現(xiàn)受控核聚變的

2、反應(yīng)堆。其中實(shí)現(xiàn)核聚變磁約束的裝置稱作托卡馬克裝置。本文就托卡馬克裝置第一壁的檢測任務(wù)要求，對其腔內(nèi)作業(yè)機(jī)械臂運(yùn)載車系統(tǒng)展開研究，主要包括以下內(nèi)容。
　　首先本文對機(jī)械臂運(yùn)載車全方位運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析了兩種常用的全向輪：Mecanum輪與AGV轉(zhuǎn)向輪，分別分析了兩種全方位輪的運(yùn)動學(xué)原理，得出其全方位運(yùn)動學(xué)方程。經(jīng)過對比，最終選定了AGV轉(zhuǎn)向輪最為機(jī)械臂運(yùn)載車的全方位運(yùn)動輪系。之后對機(jī)械臂運(yùn)載車的全方位運(yùn)動進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，

3、并對機(jī)械臂運(yùn)載車一種特殊的圓周運(yùn)動進(jìn)行了仿真。
　　由于加工與裝配誤差，托卡馬克腔口的高度可能存在差異，機(jī)械臂導(dǎo)軌平面和托卡馬克腔口平面水平度也可能存在差異，為此本文設(shè)計(jì)了基于柔性連接的機(jī)械臂導(dǎo)軌平面升降與調(diào)平系統(tǒng)，使機(jī)械臂導(dǎo)軌平面具有一定的柔性，可以對其水平度進(jìn)行微調(diào)。之后分析了四支撐點(diǎn)平面調(diào)平原理，設(shè)計(jì)了機(jī)械臂導(dǎo)軌平面的升降與調(diào)平流程。
　　最后本文設(shè)計(jì)了機(jī)械臂運(yùn)載車的控制系統(tǒng)。選定了控制系統(tǒng)硬件，包括基于PCI總線的升