微重力科学手套箱系统的设计与实现
发布时间：2021-06-06 00:11
随着我国航天事业的不断推进与发展,外太空实验项目种类越来越多,实验环境也愈加复杂。针对外太空探索过程中对科学手套箱的迫切需求以及微重力科学手套箱系统和国内外典型手套箱产品设计的不足,本课题旨在设计一种应用于外太空实验的微重力科学手套箱系统,为微重力科学手套箱的设计与制造提供设计理论与方法。首先,完成了手套箱系统的机械结构的设计。机械结构部分包括主箱体结构、监控系统控制臂和辅助系统结构,主要完成了主箱体的外观、密封、尺寸以及装配设计;完成了监控系统控制臂的传动方案、控制方案设计及主要零部件设计和计算;基于D-H参数法建立了控制臂连杆坐标系并完成了其正逆运动学分析;制作了控制臂的仿真动画,验证了其运动的可行性;完成了辅助系统结构设计,主要包括摄像头支架、操作口、取件口和手套箱支架。然后,完成了手套箱系统的有限元分析。使用ANSYS有限元分析软件对手套箱机械结构中的主要结构进行了强度校核,分析结果验证了设计的结构均满足相应的强度要求。最后,完成了手套箱控制系统的方案设计,并提出了相应实现方法。手套箱控制系统主要包括真空密闭系统、实时监控系统和空气循环系统。真空密闭系统采用油扩散泵与机械泵组合...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２米开罗那Ｓｕｐｅｒ系列手套箱??长沙天创是国内具有代表性的手套箱品牌之一，是一家集产品研发、生产及??
种备选功选择能。布劳恩手套箱在许多高校和研究单位都有应用来完成各自的研??究工作，在锂电池、化工、ＯＬＥＤ／ＰＬＥＤ以及焊接等前沿技术领域也都备受青睐。??以布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站（如图１－４）为例，ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??是一个操作便利的高品质手套箱系统，完美满足各种对特定惰性气体环境的应用??需求。布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站包括不镑钢结构，安装有ＰＣ玻璃前窗；大??过渡舱，带有滑盘；闭路循环系统；集成控制系统；带有备用ＤＮ４０ＫＦ接口和??标准电源接口；不锈钢管道；真空泵；高效灰尘过滤器ＨＥＰＡＨ１３；箱体压力计；??可调节高度的搁物架；箱体带有滚轮便于移动；可调节高度的支撑脚；照明系统??并带有防衍射薄膜。标准的ＬＡＢｓｔａｒ手套箱包括一个单柱惰性气体净化系统（全??自动再生），可将手套箱中的工作气体净化到小于１?ｐｐｍ的水氧含量。??．３？ＡＳｉ？??：?＾?＿??Ｉ?ｋ?．．．．．：＂巧．發??Ｓ＇－！?／??ＬＩ??图１－４布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??４??
?＿？?％??图１－３长沙天创隔离手套箱??布劳恩是全球最早从事手套箱研制及生产的专业公司之一，主要业务是提供??洁净环境的解决方案，有着３０多年的服务经验。布劳恩同样从事手套箱产品的??研制、生产及销售，其己研制生产出多款易于操作的标准手套箱产品并带提供多??种备选功选择能。布劳恩手套箱在许多高校和研究单位都有应用来完成各自的研??究工作，在锂电池、化工、ＯＬＥＤ／ＰＬＥＤ以及焊接等前沿技术领域也都备受青睐。??以布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站（如图１－４）为例，ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??是一个操作便利的高品质手套箱系统，完美满足各种对特定惰性气体环境的应用??需求。布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站包括不镑钢结构，安装有ＰＣ玻璃前窗；大??过渡舱
【参考文献】：
期刊论文
[1]人机工程学在机械设计中的应用研究[J]. 黄腾辉,彭宁涛,龙罡,马灿. 内燃机与配件. 2018(06)
[2]安全人机工程学主动设计方法研究[J]. 张宽. 中国战略新兴产业. 2018(12)
[3]微热成型模的密封抽真空结构设计[J]. 任仰龙,赵中里,吴大鸣,王琦,武敬华. 模具工业. 2017(09)
[4]一种单自由度双平行四边形机构研究[J]. 张鹏飞,许俊龙,黄春明,林戈. 机械设计与制造. 2017(02)
[5]基于STM32的机械臂控制系统设计与实现[J]. 郑文超,陈文辉. 工业控制计算机. 2016(10)
[6]接触式机械密封基本性能研究进展[J]. 於秋萍,孙见君,涂桥安,马晨波. 流体机械. 2015(02)
[7]五自由度平行四边形机构机械手动力学分析与仿真研究[J]. 陈立博,龚媛,陶柯,刘兴. 机电工程. 2014(10)
[8]码垛机器人结构设计与模态分析[J]. 王占军,赵玉刚,刘新玉,蔡天赐. 机械设计与制造. 2014(08)
[9]真空泵系统工艺设计计算及选型[J]. 张进治. 中国石油和化工标准与质量. 2013(18)
[10]平行四边形机构的干涉及虚约束问题[J]. 张会强. 机械工程师. 2013(05)
博士论文
[1]基于虚拟现实的机器人仿真研究[D]. 张克敏.重庆大学 2012
硕士论文
[1]三自由度关节式机械臂的结构设计与轨迹控制研究[D]. 常斌.湖北工业大学 2017
[2]旋转条件下可控柔性密封研究[D]. 蔡永朋.东北石油大学 2016
[3]仿生液压四足机器人运动特性仿真和液压系统设计[D]. 司世才.北京理工大学 2015
[4]基于平行四边形结构的巡检机器人研究与设计[D]. 刘成龙.东北大学 2014
[5]基于DSP的手套箱机械臂系统的设计与实现[D]. 齐辰晨.东北大学 2012
[6]基于Android平台手机远程监控系统的设计与实现[D]. 熊光辉.电子科技大学 2012
[7]基于Android的移动流媒体实时传输系统设计与实现[D]. 杨光平.西安电子科技大学 2012
[8]真空吸附夹具的有限元分析和优化设计[D]. 梅飞.东南大学 2005
本文编号：3213183
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２米开罗那Ｓｕｐｅｒ系列手套箱??长沙天创是国内具有代表性的手套箱品牌之一，是一家集产品研发、生产及??
种备选功选择能。布劳恩手套箱在许多高校和研究单位都有应用来完成各自的研??究工作，在锂电池、化工、ＯＬＥＤ／ＰＬＥＤ以及焊接等前沿技术领域也都备受青睐。??以布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站（如图１－４）为例，ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??是一个操作便利的高品质手套箱系统，完美满足各种对特定惰性气体环境的应用??需求。布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站包括不镑钢结构，安装有ＰＣ玻璃前窗；大??过渡舱，带有滑盘；闭路循环系统；集成控制系统；带有备用ＤＮ４０ＫＦ接口和??标准电源接口；不锈钢管道；真空泵；高效灰尘过滤器ＨＥＰＡＨ１３；箱体压力计；??可调节高度的搁物架；箱体带有滚轮便于移动；可调节高度的支撑脚；照明系统??并带有防衍射薄膜。标准的ＬＡＢｓｔａｒ手套箱包括一个单柱惰性气体净化系统（全??自动再生），可将手套箱中的工作气体净化到小于１?ｐｐｍ的水氧含量。??．３？ＡＳｉ？??：?＾?＿??Ｉ?ｋ?．．．．．：＂巧．發??Ｓ＇－！?／??ＬＩ??图１－４布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??４??
?＿？?％??图１－３长沙天创隔离手套箱??布劳恩是全球最早从事手套箱研制及生产的专业公司之一，主要业务是提供??洁净环境的解决方案，有着３０多年的服务经验。布劳恩同样从事手套箱产品的??研制、生产及销售，其己研制生产出多款易于操作的标准手套箱产品并带提供多??种备选功选择能。布劳恩手套箱在许多高校和研究单位都有应用来完成各自的研??究工作，在锂电池、化工、ＯＬＥＤ／ＰＬＥＤ以及焊接等前沿技术领域也都备受青睐。??以布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站（如图１－４）为例，ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站??是一个操作便利的高品质手套箱系统，完美满足各种对特定惰性气体环境的应用??需求。布莱恩ＬＡＢｓｔａｒ手套箱工作站包括不镑钢结构，安装有ＰＣ玻璃前窗；大??过渡舱
【参考文献】：
期刊论文
[1]人机工程学在机械设计中的应用研究[J]. 黄腾辉,彭宁涛,龙罡,马灿. 内燃机与配件. 2018(06)
[2]安全人机工程学主动设计方法研究[J]. 张宽. 中国战略新兴产业. 2018(12)
[3]微热成型模的密封抽真空结构设计[J]. 任仰龙,赵中里,吴大鸣,王琦,武敬华. 模具工业. 2017(09)
[4]一种单自由度双平行四边形机构研究[J]. 张鹏飞,许俊龙,黄春明,林戈. 机械设计与制造. 2017(02)
[5]基于STM32的机械臂控制系统设计与实现[J]. 郑文超,陈文辉. 工业控制计算机. 2016(10)
[6]接触式机械密封基本性能研究进展[J]. 於秋萍,孙见君,涂桥安,马晨波. 流体机械. 2015(02)
[7]五自由度平行四边形机构机械手动力学分析与仿真研究[J]. 陈立博,龚媛,陶柯,刘兴. 机电工程. 2014(10)
[8]码垛机器人结构设计与模态分析[J]. 王占军,赵玉刚,刘新玉,蔡天赐. 机械设计与制造. 2014(08)
[9]真空泵系统工艺设计计算及选型[J]. 张进治. 中国石油和化工标准与质量. 2013(18)
[10]平行四边形机构的干涉及虚约束问题[J]. 张会强. 机械工程师. 2013(05)
博士论文
[1]基于虚拟现实的机器人仿真研究[D]. 张克敏.重庆大学 2012
硕士论文
[1]三自由度关节式机械臂的结构设计与轨迹控制研究[D]. 常斌.湖北工业大学 2017
[2]旋转条件下可控柔性密封研究[D]. 蔡永朋.东北石油大学 2016
[3]仿生液压四足机器人运动特性仿真和液压系统设计[D]. 司世才.北京理工大学 2015
[4]基于平行四边形结构的巡检机器人研究与设计[D]. 刘成龙.东北大学 2014
[5]基于DSP的手套箱机械臂系统的设计与实现[D]. 齐辰晨.东北大学 2012
[6]基于Android平台手机远程监控系统的设计与实现[D]. 熊光辉.电子科技大学 2012
[7]基于Android的移动流媒体实时传输系统设计与实现[D]. 杨光平.西安电子科技大学 2012
[8]真空吸附夹具的有限元分析和优化设计[D]. 梅飞.东南大学 2005
本文编号：3213183
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