飞机表面清洗机器人结构设计与分析毕业论文.doc

《飞机表面清洗机器人结构设计与分析毕业论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章绪论飞机表面清洗机器人结构设计与分析毕业论文第一章绪论1．1课题背景世界经济的繁荣，促进了航空运输事业的飞速发展，飞机作为交通运输的主要工具正发挥着越来越大的作用。飞机在日常使用中经常接触到各种各样的污染物，如飞行时空气中的风沙、灰尘，海上飞行时空气中的盐雾、酸雾等，不仅影响飞机外观整洁，而且会造成机身腐蚀。因此飞机表面清洗作业己成为飞机保养过程中的一个重要环节，它不但使飞机表面清洁美观、有效地缓解和减轻腐蚀，而且可以清除蒙皮表面粘着的污染物对气动特性带来的不良影响，同时能保证起落架收放机构、舵轴颈

2、部位和活动翼结合部位机构的正常运动，对提高机上电子设备的感应灵敏度也有一定好处。随着城市现代化程度的提高，对飞机外观质量和清洁度要求愈来愈高。国外民用飞机一般每隔l0日至15日必须定期清洗一次，我国军用飞机推荐的清洗周期一般为较好地区90天、中等地区45天、恶劣地区15天、沿海地区7天。由于世界各国都在不断装备最新的客货运输飞机及军用飞机，飞机数量不断增加，这就使得飞机表面清洗成为一项繁重、耗时、耗资的工作。此外飞机表面的常规清洗看起来好象颇为简单，实际却是一个很重要、很复杂、技术性很强的工作，不当的清洗

3、方法会对飞机造成新的腐蚀隐患。57第一章绪论随着科学技术的发展及社会的进步，飞机表面清洗的机械化、自动化问题越来越被人们所重视，飞机表面清洗设备已成为现代化机场不可或缺的机械设备。其原因是常规的手工刷洗方法不仅效率低，且难以满足清洗质量要求。利用机械化飞机表面清洗设备不但可以节省劳动力，减轻工人劳动强度，提高清洗质量，而且节约了飞机地面停留时间，提高了经济效益。正因如此，许多大中城市的飞机场开始陆续引进飞机表面清洗设备，对飞机表面清洗设备的需求呈现出不断增长的趋势。虽然目前飞机表面清洗设备是机场中的重要配

4、套设备，然而自动化、智能化的飞机表面清洗设备一直没有受到足够的重视，这在很大范围内制约了飞机表面清洗设备优势的发挥，使得飞机表面清洗工人的劳动强度和危险性仍然很大，清洗效率也满足不了时代发展的要求。实现飞机表面清洗作业的自动化，用机器人来替代人工清洗操作，将会大大节约劳动力，降低工作人员的劳动强度，提高清洗效率，同时也降低飞机的非营运时间。所以开展机器人飞机表面清洗作业、提高飞机表面清洗作业的自动化水平，是目前急需解决的问题。基于这种现状，国外学者提出了飞机表面清洗设备机器人化的设想。其主体思想就是将机器

5、人技术引入飞机表面清洗设备的自动控制中，使其具有机器人的功能，即在清洗飞机表面时，清洗设备能够按照程序设定的轨迹和位置自动完成飞机表面清洗工作。目前德国、美国、日本等国家已开展了飞机表面清洗机器人的研究工作，并做了一些有益的尝试，国外实践表明，采用机器人清洗飞机表面一般可提高劳动生产率一倍以上，节约水资源50％以上，降低工程成本50％左右。目前国内对此项技术的研究尚处于空白状态。近儿年来我国航空事业发展很快，国内几大航空公司已经接近或达到发达国家的水平。伴随着航空事业的迅速发展，飞机表面清洗机器人在我国将

6、会有很大的应用市场。1．2机器人技术发展历程及冗余度机器人研究进展1．2．1机器人技术的发展历程机器人的诞生是人类20世纪最具代表性的科技之一，机器人的研究和应用对提高劳动生产率、推动科技发展具有重要意义，同时也成为衡量一个国家制造业自动化水平和科技水平的一个重要标志。两院院士宋健曾指出：“57第一章绪论机器人学的进步和应用是本世纪自动控制最有说服力的成就，是当代晟高意义上的自动化”。国外机器人发展历程及趋势英语中的机器人(Robot)--词来源于1921年捷克斯洛伐克的剧作家KarelCapel创作的一

7、部科幻剧本R．u．R．(Rossum’sUniversalRobots)。1947年美国原予能委员会的阿尔贡研究所开发了可代替人处理放射性物质的遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手；1954年美国Devol发表了“通用重复型机器人”的专利论文，首次提出“工业机器人”的概念并申请了专利，该专利的技术关键是利用伺服技术控制机器人的关节，对机器人进行动作示教，机器人能完成动作的记录和再现，这就是所谓的示教再现式机器人：1958年美国联合控制公司研制出第一台数控工业机器人原型；1959年美国Unima

8、tion公司推出第一台工业机器人；作为机器人产品出售的最早的实用机型是1962年美国AMF公司推出的Verstran和Unimation公司推出的Ummate机器人。70年代机器人进入实用化时代。1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议，1973年辛辛那提米拉克隆公司研制了第一台由小型计算机控制的工业机器人：1979年Unimation公司推出了多CPU两级微机控制的Puma系列工业机器人；同年日本山梨大学的牧野洋研