基于小型中子成像仪的多功能承载平台设计及运动特性研究
发布时间：2021-11-05 14:30
本课题来源于国家科技部重大科学仪器开发专项“基于小型加速器中子源的可移动式中子成像检测仪”（项目编号:2012YQ130226）子任务“多功能承载系统的研制”（任务编号2012YQ13022602）。该项目主要是对小型中子检测仪开发配套承载系统,用于设备对特殊零部件、大型构件的主动检测。本研究适用于承载小型中子成像检测仪,实现平台在平面内的全方位移动检测以及升降调节。根据其功能需求进行关键部件设计以及运动特性研究:通过对Mecanum轮结构特征分析,且采用改进型的辊子建模方法设计辊子和轮毂结构;应用Matlab分析软件对Mecanum轮进行建模,完成Mecanum轮模型建立和该轮承载特性分析。驱动轮采用组合方式设计,设计八轮结构的承载平台二维运动学模型,运用Adams进行八系统结构的虚拟样机运动特性分析。开展样机结构设计、电气硬件设计,上位机软件设计,完成样机功能开发。根据样机的具体实现方案进行检测实验设计,对样机进行运动性能的可靠性和稳定性检测。最后完成中子成像检测仪物理样机搭载。
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究意义
1.2 承载平台相关领域的应用研究现状
1.3 Mecanum轮研究现状
1.3.1 多功能承载平台发展趋势
1.3.2 Mecanum轮设计存在的难点和挑战
1.4 本文研究的主要内容
1.5 本章小结
2. 重载Mecanum轮的设计开发
2.1 Mecanum轮原理分析
2.1.1 Mecanum轮结构解析
2.1.2 Mecanum轮棍子轨迹参数求解
2.2 棍子模型建立
2.3 Mecanum误差分析与特性分析
2.3.1 误差分析
2.3.2 Mecanum轮特性分析
2.4 Mecanum轮结构建模与制造
2.5 本章小结
3. 八轮全方位移动平台运动特性分析
3.1 八轮全方位移动平台轮系布局二维模型
3.2 建立全方位移动平台运动学方程
3.3 基于Adams的Mecanum轮虚拟样机仿真
3.2.1 八轮虚拟样机模型设计
3.2.2 承载平台运动仿真
3.4 本章小结
4. 多功能承载平台设计
4.1 多功能承载平台结构设计
4.1.1 车架结构设计
4.1.2 悬架结构方案设计
4.1.3 同步螺旋升降机方案与承载平台设计
4.1.4 定位控制方式设计
4.2 电气系统设计
4.2.1 移动平台电气布局
4.2.2 PLC程序设计
4.3 控制系统方案设计
4.3.1 串口选择与开启模块设计
4.3.2 主系统界面模块设计
4.3.3 主界面操作
4.4 本章小结
5. 多功能承载平台运动试验测试
5.1 多功能承载平台的测试方法及测试仪器
5.1.1 检测仪器
5.1.2 测量的内容及拟定测量方法
5.1.3 具体操作步骤
5.2 速度检测
5.3 定位精度与重复定位精度测试
5.4 本章小结
6. 总结展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种履带式全方位移动平台转向滑移功率比分析[J]. 张豫南,黄涛,张舒阳,张杰. 兵工学报. 2015(08)
[2]基于ADAMS的Mecanum八轮全向移动平台运动学分析与仿真[J]. 邢雯丽,朱建江. 制造业自动化. 2015(15)
[3]全方位移动机器人研究综述[J]. 贾茜,汪木兰,刘树青,朱钢. 制造业自动化. 2015(07)
[4]一种改进的Mecanum轮辊子形状设计方法[J]. 朱浩,黄翔,李泷杲. 机械设计与制造工程. 2015(02)
[5]TY4DP型轨道平台车设计[J]. 连安彬. 科技创新与生产力. 2015(02)
[6]中子照相技术及其在无损检测中的应用研究[J]. 郭广平,陈启芳,邬冠华. 失效分析与预防. 2014(06)
[7]Mecanum轮几何结构与辊子母线近似方法[J]. 杨铭,吕永健,丛新勇. 机械设计与研究. 2014(05)
[8]Mecanum轮全方位移动机器人技术及其应用[J]. 王兴松. 机械制造与自动化. 2014(03)
[9]Mecanum万向轮滚子外轮廓曲面变形补偿设计[J]. 张学玲,侍才洪,康少华,胡军中. 中国工程机械学报. 2014(03)
[10]基于麦克纳姆轮的全方位移动平台关键技术研究[J]. 陈博翁,范传康,贺骥. 东方电气评论. 2013(04)
博士论文
[1]智能气垫转运车及其控制方法的研究[D]. 汪步云.中国科学技术大学 2015
[2]连续切换全向轮及其移动机器人的各向异性分析及优化控制[D]. 周卫华.浙江大学 2013
[3]适于楼宇环境的全方位移动技术研究[D]. 王一治.上海大学 2010
[4]全方位移动操作机器人及其运动规划与导航研究[D]. 蒋林.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]基于Mecanum轮的全方位移动机器人研究[D]. 周美锋.南京航空航天大学 2014
[2]全向剪叉自行式高空作业平台的开发[D]. 李敏.南京航空航天大学 2013
[3]基于Mecanum轮全方位移动平台的理论和应用研究[D]. 贾官帅.浙江大学 2012
[4]全向运输架车运动仿真分析与结构拓扑优化[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2011
[5]全方位轮式排球训练机器人的运动研究[D]. 杨飞.合肥工业大学 2007
本文编号：3477978
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究意义
1.2 承载平台相关领域的应用研究现状
1.3 Mecanum轮研究现状
1.3.1 多功能承载平台发展趋势
1.3.2 Mecanum轮设计存在的难点和挑战
1.4 本文研究的主要内容
1.5 本章小结
2. 重载Mecanum轮的设计开发
2.1 Mecanum轮原理分析
2.1.1 Mecanum轮结构解析
2.1.2 Mecanum轮棍子轨迹参数求解
2.2 棍子模型建立
2.3 Mecanum误差分析与特性分析
2.3.1 误差分析
2.3.2 Mecanum轮特性分析
2.4 Mecanum轮结构建模与制造
2.5 本章小结
3. 八轮全方位移动平台运动特性分析
3.1 八轮全方位移动平台轮系布局二维模型
3.2 建立全方位移动平台运动学方程
3.3 基于Adams的Mecanum轮虚拟样机仿真
3.2.1 八轮虚拟样机模型设计
3.2.2 承载平台运动仿真
3.4 本章小结
4. 多功能承载平台设计
4.1 多功能承载平台结构设计
4.1.1 车架结构设计
4.1.2 悬架结构方案设计
4.1.3 同步螺旋升降机方案与承载平台设计
4.1.4 定位控制方式设计
4.2 电气系统设计
4.2.1 移动平台电气布局
4.2.2 PLC程序设计
4.3 控制系统方案设计
4.3.1 串口选择与开启模块设计
4.3.2 主系统界面模块设计
4.3.3 主界面操作
4.4 本章小结
5. 多功能承载平台运动试验测试
5.1 多功能承载平台的测试方法及测试仪器
5.1.1 检测仪器
5.1.2 测量的内容及拟定测量方法
5.1.3 具体操作步骤
5.2 速度检测
5.3 定位精度与重复定位精度测试
5.4 本章小结
6. 总结展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种履带式全方位移动平台转向滑移功率比分析[J]. 张豫南,黄涛,张舒阳,张杰. 兵工学报. 2015(08)
[2]基于ADAMS的Mecanum八轮全向移动平台运动学分析与仿真[J]. 邢雯丽,朱建江. 制造业自动化. 2015(15)
[3]全方位移动机器人研究综述[J]. 贾茜,汪木兰,刘树青,朱钢. 制造业自动化. 2015(07)
[4]一种改进的Mecanum轮辊子形状设计方法[J]. 朱浩,黄翔,李泷杲. 机械设计与制造工程. 2015(02)
[5]TY4DP型轨道平台车设计[J]. 连安彬. 科技创新与生产力. 2015(02)
[6]中子照相技术及其在无损检测中的应用研究[J]. 郭广平,陈启芳,邬冠华. 失效分析与预防. 2014(06)
[7]Mecanum轮几何结构与辊子母线近似方法[J]. 杨铭,吕永健,丛新勇. 机械设计与研究. 2014(05)
[8]Mecanum轮全方位移动机器人技术及其应用[J]. 王兴松. 机械制造与自动化. 2014(03)
[9]Mecanum万向轮滚子外轮廓曲面变形补偿设计[J]. 张学玲,侍才洪,康少华,胡军中. 中国工程机械学报. 2014(03)
[10]基于麦克纳姆轮的全方位移动平台关键技术研究[J]. 陈博翁,范传康,贺骥. 东方电气评论. 2013(04)
博士论文
[1]智能气垫转运车及其控制方法的研究[D]. 汪步云.中国科学技术大学 2015
[2]连续切换全向轮及其移动机器人的各向异性分析及优化控制[D]. 周卫华.浙江大学 2013
[3]适于楼宇环境的全方位移动技术研究[D]. 王一治.上海大学 2010
[4]全方位移动操作机器人及其运动规划与导航研究[D]. 蒋林.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]基于Mecanum轮的全方位移动机器人研究[D]. 周美锋.南京航空航天大学 2014
[2]全向剪叉自行式高空作业平台的开发[D]. 李敏.南京航空航天大学 2013
[3]基于Mecanum轮全方位移动平台的理论和应用研究[D]. 贾官帅.浙江大学 2012
[4]全向运输架车运动仿真分析与结构拓扑优化[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2011
[5]全方位轮式排球训练机器人的运动研究[D]. 杨飞.合肥工业大学 2007
本文编号：3477978
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