新型跌落试验系统设计

发布时间：2023-04-05 07:08

　　随着对军用品包装件可靠性要求的不断提高,跌落试验作为质检和可靠性研究的重要手段,是改善和保障军用品质量的重要试验方式。根据GJB150.18-86跌落测试试验要求,军品包装件运输前的质量检验是必要环节。现有的跌落试验设备,存在技术参数不能真正体现、操作不便、自动化程度等问题。为此设计基于机器人技术的新型跌落试验系统,不仅保障试验和运输人员的安全问题,更可确保角跌落工况下军用品包装件质量检测试验的顺利完成。通过对新型跌落试验系统的功能需求和工作原理的分析,确定了系统总体设计方案,着重制定机械手结构设计方案,最终采用3R机械手结合气缸驱动实现了抓取和释放试品的动作;运用SOLIDWORKS构建包含186个零件在内的系统三维模型,并通过ANSYS Workbench19.0对机械手的三个指关节进行结构拓补优化,增加了结构的强度和刚度;结合经典D-H法和递归加速度分析法,建立并分析了3R机械手运动学模型,得到末端执行器的加速度参数方程;在ADAMS环境中通过使用STEP函数为末端执行器添加滑动摩擦力,仿真模拟系统的45度角跌落试验;仿真曲线结合求解的加速度方程验证了试验过程中试品与执行器无二次...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究的背景及目的意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 跌落设备研究现状
        1.3.2 跌落仿真研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 新型跌落试验系统总体设计方案
    2.1 功能要求
    2.2 工作原理
    2.3 系统设计方案
        2.3.1 系统的自由度分析和动作设计
        2.3.2 总体结构设计
        2.3.3 转动架及升降方案
        2.3.4 机械手结构设计方案
        2.3.5 姿态调整方案
        2.3.6 升降高度测量方案
        2.3.7 试品初始位置标定方案
    2.4 本章小结
第3章 系统关重件结构建模与优化
    3.1 系统关重件三维建模
    3.2 气缸的选型计算
    3.3 3R机械手结构拓补优化
        3.3.1 结构拓补优化理论
        3.3.2 3R机械手指关节的优化
        3.3.3 3R机械手指关节力的仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 3R机械手运动学加速度参数的分析与研究
    4.1 递归加速度分析的相关理论研究
        4.1.1 位姿描述
        4.1.2 经典D-H法
        4.1.3 绕局部直角轴的旋转运动
        4.1.4 相邻坐标变换
        4.1.5 旋转关节递归加速度分析法
    4.2 3R机械手加速度分析
        4.2.1 3R机械手连杆坐标系的建立
        4.2.2 3R机械手加速度求解
    4.3 本章小结
第5章 新型跌落试验系统加速度仿真分析
    5.1 ADAMS功能简介
    5.2 系统运动学仿真与结果分析
        5.2.1 系统SOLIDWORKS模型导入
        5.2.2 运动副与约束的添加
        5.2.3 仿真曲线分析
        5.2.4 仿真结果验证
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3782977