基于冲击载荷下机械臂的射击过程研究
发布时间：2022-01-01 11:39
发射系统是发射系统体系中的一种重要的类型,其在未来的高科技局部战争中具有重要的战术地位。发射系统涉及许多因素,例如理论基础,复杂的测试以及制造系统。本文的研究对象是发射系统,模拟计算基于基础理论分析。重点研究了该发射系统的总体设计方案,并在内部弹道仿真计算中,对发射系统子弹挤入膛线的过程进行了分析和计算,同时对枪支的主要运动的结构动力学进行了仿真分析。根据该型发射系统具体的战术技术指标,提出了总体设计方案。首先对该发射系统进行内弹道分析,因此需要建立对应的仿真模型,然后根据相应的计算规则编写程序进行仿真计算,进而找到子弹在枪膛中的速度和膛压以及时间三者之间的关系;根据内弹道学推导了挤进数学模型,并基于此对弹丸挤进膛线过程进行仿真计算,得到弹丸挤进时的轴向阻力;基于动力学及结构力学基本方程,通过动力学仿真软件得到进弹过程、及各零部件复位过程中的动力学参数变化,通过有限元分析软件得到枪机与机匣体之间的接触应力,击针撞击底火的接触应力,触发射击机构与阻铁击针与击针阻铁之间的接触应力变化。建立六自由度运动控制机械臂与发射的工作关节运动模型,利用D-H法对坐标关系与变换矩阵进行推导得出工作关节运...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械臂控制发射系统三维模型
中北大学学位论文142.4发射系统组成发射系统整体方案图如图2-3所示图2-3发射系统整体方案图Fig2-3Overallplanofhigh-precisionsniperrifle该枪包括弹匣及供弹系统、击发机构、身管、握把以及其他辅助装置，包含了较多零件，现对发射系统进行简化，需要实现一系列动作，例如首发装填、进弹、击发、抽壳、抛壳等一系列动作。击发动作吸收了一些典型枪械的优点，同时创新了类似于模块化的内部设计，使结构更加紧凑。2.5发射系统机械臂耦合方案由于发射系统的控制器是由机械臂控制进行精确射击的,因此我们需要将发射系统的控制器固定在机械臂的一个末端执行器上，如图2-4所示。由图可知，通过螺栓将发射系统的机匣体与机械臂的末端执行器固定连接，射击时，触发射击机构接受射击信号指令，通过释放击针簧，使得击针在击针簧的作用下打击底火完成发射，具体的动力学分析详见第五章。
中北大学学位论文15图2-4发射系统-机械臂组装图Fig2-4Sniperrifle-roboticarmassemblydiagram2.6本章小结根据8.6mm射击装置的战技指标要求和技术特点，本章进行总体方案设计，确定本文研究对象的口径和发射方式以及主要零部件的结构设计方案。同时建立了本文研究对象发射系统-机械臂耦合的分析方案模型，为根据该结构设计方案进行的后续仿真分析计算提供方案平台。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径狙击武器在未来战场上的应用及发展趋势[J]. 唐程远,马锐. 中国军转民. 2018(09)
[2]射击过程中身管温度升高对射击准确度的影响[J]. 蓝维彬,杨臻,龙建华,薛钧. 弹道学报. 2018(01)
[3]狙击步枪弹/枪相互作用数值研究[J]. 刘国庆,徐诚,丁传俊. 振动与冲击. 2017(19)
[4]狙击步枪瞄准线偏差测量与电击发控制研究[J]. 耿强,刘华,范大鹏. 应用光学. 2017(04)
[5]某大口径枪械弹丸挤进坡膛过程的仿真分析[J]. 安俊斌,李强,李世康,谭庆. 火炮发射与控制学报. 2017(01)
[6]狙击步枪新型电动击发装置设计与分析[J]. 刘华,范大鹏,李胜鹏,周擎坤. 兵工学报. 2016(06)
[7]高精度狙击步枪遥控射击系统弹簧液压缓冲器优化分析[J]. 张利晶,季青梅,韩朝晖,陈腾飞. 信息技术与信息化. 2016(05)
[8]球扁药药型尺寸对内弹道性能的影响[J]. 刘佳,马忠亮,程山,萧忠良. 中北大学学报(自然科学版). 2015(05)
[9]弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究[J]. 刘佳,马忠亮,代淑兰,肖忠良,程山. 兵工学报. 2015(08)
[10]坡膛结构参数对枪械内弹道挤进时期的影响研究[J]. 陆野,周克栋,赫雷,李峻松,黄雪鹰. 兵工学报. 2015(07)
硕士论文
[1]射击温度场对枪/弹相互作用及射击精度影响研究[D]. 蓝维彬.中北大学 2018
[2]一种空间电磁对接机构设计与研究[D]. 武国梁.中北大学 2018
[3]某小型无人车载狙击系统设计与分析[D]. 孙浩天.南京理工大学 2018
[4]某型大口径反器材步枪方案设计与分析[D]. 刘恩锦.南京理工大学 2012
[5]移动式救援升降梯设计及仿真研究[D]. 刘建领.吉林大学 2012
[6]四自由度机械手轨迹规划及运动控制[D]. 张升.长安大学 2012
[7]上下料机械手的运动学及动力学分析与仿真[D]. 邢婷婷.青岛科技大学 2012
[8]四自由度串联机器人运动控制系统的二次开发[D]. 张天成.河南理工大学 2011
[9]四自由度物料搬运机械手的研制[D]. 檀杰.武汉理工大学 2011
[10]一种六自由度机器人的开发与轨迹规划算法研究[D]. 颜世周.山东理工大学 2009
本文编号：3562297
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械臂控制发射系统三维模型
中北大学学位论文142.4发射系统组成发射系统整体方案图如图2-3所示图2-3发射系统整体方案图Fig2-3Overallplanofhigh-precisionsniperrifle该枪包括弹匣及供弹系统、击发机构、身管、握把以及其他辅助装置，包含了较多零件，现对发射系统进行简化，需要实现一系列动作，例如首发装填、进弹、击发、抽壳、抛壳等一系列动作。击发动作吸收了一些典型枪械的优点，同时创新了类似于模块化的内部设计，使结构更加紧凑。2.5发射系统机械臂耦合方案由于发射系统的控制器是由机械臂控制进行精确射击的,因此我们需要将发射系统的控制器固定在机械臂的一个末端执行器上，如图2-4所示。由图可知，通过螺栓将发射系统的机匣体与机械臂的末端执行器固定连接，射击时，触发射击机构接受射击信号指令，通过释放击针簧，使得击针在击针簧的作用下打击底火完成发射，具体的动力学分析详见第五章。
中北大学学位论文15图2-4发射系统-机械臂组装图Fig2-4Sniperrifle-roboticarmassemblydiagram2.6本章小结根据8.6mm射击装置的战技指标要求和技术特点，本章进行总体方案设计，确定本文研究对象的口径和发射方式以及主要零部件的结构设计方案。同时建立了本文研究对象发射系统-机械臂耦合的分析方案模型，为根据该结构设计方案进行的后续仿真分析计算提供方案平台。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径狙击武器在未来战场上的应用及发展趋势[J]. 唐程远,马锐. 中国军转民. 2018(09)
[2]射击过程中身管温度升高对射击准确度的影响[J]. 蓝维彬,杨臻,龙建华,薛钧. 弹道学报. 2018(01)
[3]狙击步枪弹/枪相互作用数值研究[J]. 刘国庆,徐诚,丁传俊. 振动与冲击. 2017(19)
[4]狙击步枪瞄准线偏差测量与电击发控制研究[J]. 耿强,刘华,范大鹏. 应用光学. 2017(04)
[5]某大口径枪械弹丸挤进坡膛过程的仿真分析[J]. 安俊斌,李强,李世康,谭庆. 火炮发射与控制学报. 2017(01)
[6]狙击步枪新型电动击发装置设计与分析[J]. 刘华,范大鹏,李胜鹏,周擎坤. 兵工学报. 2016(06)
[7]高精度狙击步枪遥控射击系统弹簧液压缓冲器优化分析[J]. 张利晶,季青梅,韩朝晖,陈腾飞. 信息技术与信息化. 2016(05)
[8]球扁药药型尺寸对内弹道性能的影响[J]. 刘佳,马忠亮,程山,萧忠良. 中北大学学报(自然科学版). 2015(05)
[9]弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究[J]. 刘佳,马忠亮,代淑兰,肖忠良,程山. 兵工学报. 2015(08)
[10]坡膛结构参数对枪械内弹道挤进时期的影响研究[J]. 陆野,周克栋,赫雷,李峻松,黄雪鹰. 兵工学报. 2015(07)
硕士论文
[1]射击温度场对枪/弹相互作用及射击精度影响研究[D]. 蓝维彬.中北大学 2018
[2]一种空间电磁对接机构设计与研究[D]. 武国梁.中北大学 2018
[3]某小型无人车载狙击系统设计与分析[D]. 孙浩天.南京理工大学 2018
[4]某型大口径反器材步枪方案设计与分析[D]. 刘恩锦.南京理工大学 2012
[5]移动式救援升降梯设计及仿真研究[D]. 刘建领.吉林大学 2012
[6]四自由度机械手轨迹规划及运动控制[D]. 张升.长安大学 2012
[7]上下料机械手的运动学及动力学分析与仿真[D]. 邢婷婷.青岛科技大学 2012
[8]四自由度串联机器人运动控制系统的二次开发[D]. 张天成.河南理工大学 2011
[9]四自由度物料搬运机械手的研制[D]. 檀杰.武汉理工大学 2011
[10]一种六自由度机器人的开发与轨迹规划算法研究[D]. 颜世周.山东理工大学 2009
本文编号：3562297
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