托卡馬克腔內作業(yè)機械臂運載車系統(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。
　　國際熱核聚變實驗堆（ITER）是以磁約束的方式實現(xiàn)受控核聚變的

2、反應堆。其中實現(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要求，對其腔內作業(yè)機械臂運載車系統(tǒng)展開研究，主要包括以下內容。
　　首先本文對機械臂運載車全方位運動系統(tǒng)進行了設計。分析了兩種常用的全向輪：Mecanum輪與AGV轉向輪，分別分析了兩種全方位輪的運動學原理，得出其全方位運動學方程。經(jīng)過對比，最終選定了AGV轉向輪最為機械臂運載車的全方位運動輪系。之后對機械臂運載車的全方位運動進行了進一步的分析，

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