遥操作拆除机器人工作装置的设计与研究

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1、西南科技大学工程硕士专业学位论文遥操作拆除机器人工作装置的设计与研究作者姓名蒋君所在学院制造科学与工程学院专业/领域机械工程学校导师张俊俊教授校外导师李华高工论文完成日期2016年5月23日ClassifiedIndex:TP242.6U.D.C:621.3SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisTheDesignandresearchofteleoperationdemolitionrobotworkingdeviceCandidate:JiangJunDepartment:Collegeo

2、fManufacturingscienceandEngineeringSpeciality:MechanicalEngineeringSupervisor1:Prof.ZhangJunjunSupervisor2:SeniorEngineerliHuaMay.23th,2016声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《遥操作拆除机器人工作装置的设计与研究》，是本人在西南科技大学攻读硕±学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加凶标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南

3、科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文成果是本人在西南科技大学读书期间在导师指导下取得的，论文成果归西南科技大学所有，特此声明。立．．作学位论文作者签名：禱壽Ｂ期：４《关于学位论文使用授权的说明、本人完全了解西南科技大学有关保留使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；⑤学校可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可吹学术交流为目的，复制赠送

4、和交换学位论文；⑥同意学校可用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后递守此规定）：作者签名：婷卷导师签名谦使也皆聲；’．４日期：如：＇１（将日期；＞化西南科技大学工程硕士专业学位论文第I页摘要遥操作拆除机器人是一种新型的工程拆除机械，其广泛运用于核设施退役、抢险救援、建筑拆除等高危行业。工作装置是拆除机器人作业的直接实施者，其结构设计的合理性、工作过程的灵敏性直接反应了机器人工作性能的高低。因此对拆除机器人工作装置的设计与研究具有重要意义。本文以实验室购置的小型柴油挖掘机YC08-8以及Brokk5

5、0拆除机器人为研究基础。首先，分别采用D-H法和拉格朗日法对工作装置进行运动学及动力学分析，建立了其运动学方和动力学方程；同时对拆除机器人的挖掘阻力进行了计算分析，得到了其挖掘阻力的计算式。其次，建立了拆除机器人工作装置（包括三节式机械臂、多功能铲斗、末端工具换装装置等）的三维实体模型，并导入ADAMS中对拆除机器人挖掘工况、抓取工况进行运动学、动力学仿真分析，获得工作装置的运动学、动力学参数；再次，将获得的动力学参数运用到有限元分析软件ANSYSWorkbench中，对工作装置进行了静强度分析；最后，利用静强度分析结果对机器人工作装置进行了恒定振幅载荷作用下的应力疲劳

6、分析，获得了挖掘工况下工作装置的疲劳寿命参数。本文成功的设计出了遥操作拆除机器人的工作装置，且利用仿真软件对拆除机器人的工作装置进行了仿真分析，确定了工作装置设计的合理性、可靠性，并加工出了实物样机，完成了整套设计流程。关键词：遥操作拆除机器人工作装置动力学分析静强度分析疲劳分析西南科技大学工程硕士专业学位论文第II页AbstractTheremoteoperationrobotisanewtypeofdismantlingrobot,whichiswidelyusedinnuclearfacilities,rertired,rescue,demolitionindus

7、triesandotherhigh-riskindustries.Theworkingdeviceisthedirectexecutoroftheremovaloftherobot,therationalityofthedesignedstructureandreliabilityoftheworkingprocessdirectlyreflecttheperformanceoftherobot.Therefore,theresearchanddesignoftheworkingdeviceisveryimportant.Theresea