水力破拆机器人新型工作装置仿真及有限元分析
发布时间：2021-01-28 22:18
水力破拆机器人是将水射流技术和机器人技术融合为一体的高端智能型施工装备,主要应用于桥梁、公路、隧道、灾后房屋等混凝土结构的破拆。工作装置作为水力破拆机器人重要的组成部分,是直接完成破拆作业任务的系统。目前,国外水力破拆机器人工作装置结构虽简单紧凑,但工作范围较小,灵活度不足;国内水力破拆机器人工作装置基于传统液压拆除机器人工作装置进行设计,虽采用三节臂结构,但工作装置十分笨重。为应对更加复杂工况下的破拆作业,本文设计一种新材料新结构的工作装置,该装置由三节臂和液压手腕组成,并选用轻质材料制造,主要研究内容如下:（1）对新型水力破拆机器人工作装置结构进行设计,并通过三维软件对水力破拆机器人工作装置进行建模,为仿真提供虚拟样机。（2）利用D-H法建立新型工作装置的运动学方程,并利用ADAMS软件对工作装置进行运动学仿真。（3）利用拉格朗日能量法建立工作装置动力学方程,并利用ADAMS软件对工作装置进行动力学仿真。（4）利用ANSYS Workbench软件对工作装置4种不同工况进行静力学仿真分析,校核强度和刚度是否符合要求。在仿真结果的基础上,采用轻质材料对工作装置进行减重,并进行模态分析...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土损伤的表现形式
（e） Aqua Cutter 710V （f） NLB 6600图 1.2 国外各种水力破拆机器人水力破拆机器人具有良好的自动控制系统，智能化程度高，可实现精确定位破拆，具有较强的修复能力，因此在世界各地的修复项目得到广泛应用。如图1.3 所示，主要工程案例有加利福利亚隧道火灾的破拆修复、美国桥梁的破拆修复、葡萄牙船坞的破拆修复、瑞士道路的破拆修复等。（a） 加利福利亚隧道的破拆修复 （b） 美国桥梁的破拆修复
智能化程度高，可实现精确定位破拆，具有较强的修复能力，因此在世界各地的修复项目得到广泛应用。如图1.3 所示，主要工程案例有加利福利亚隧道火灾的破拆修复、美国桥梁的破拆修复、葡萄牙船坞的破拆修复、瑞士道路的破拆修复等。（a） 加利福利亚隧道的破拆修复 （b） 美国桥梁的破拆修复（c） 葡萄牙船坞的破拆修复 （d） 瑞士道路的破拆修复图 1.3 水力破拆机器人的运用案例
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的塔机整体金属结构有限元分析计算[J]. 谢珍艳,李碧玉. 中国新技术新产品. 2018(17)
[2]高压水射流切割机器人原理及应用[J]. 李霞,苏渊博. 智能机器人. 2018(04)
[3]超高压水射流破拆机器人喷枪结构设计[J]. 罗洋,祁宇明,黄贤振. 装备制造技术. 2017(01)
[4]六自由度机械臂逆运动学求解[J]. 郭志强,崔天时,吕信超,张帧,李格伦,刘斯达. 农机化研究. 2016(12)
[5]分析力学方法建立多杆机械臂系统动力学方程的探究[J]. 段玥晨,张伟伟. 江苏第二师范学院学报. 2016(06)
[6]D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进[J]. 郭发勇,梅涛,赵江海. 中国机械工程. 2014(20)
[7]工业机器人运动学逆解的几何求解方法[J]. 黄晨华. 制造业自动化. 2014(15)
[8]GTC-50D多功能拆除机器人的研制[J]. 王飞,孙立,黄志远. 建筑机械. 2014(07)
[9]基于虚拟样机技术挖掘机工作装置动力学分析及仿真[J]. 张桂菊,肖才远,谭青,袁文华,莫有瑜. 中南大学学报(自然科学版). 2014(06)
[10]新型拆除机器人工作装置的运动学分析[J]. 王旭,徐必勇,罗铭,孙文文. 建筑机械. 2014(04)
硕士论文
[1]超高压水射流切割机增压器性能有限元分析[D]. 周链.江苏大学 2017
[2]拆除机器人新型多自由度工作装置的设计与仿真分析[D]. 汤鹏洲.安徽工业大学 2017
[3]遥操作拆除机器人工作装置的设计与研究[D]. 蒋君.西南科技大学 2016
[4]超高压水射流破拆臂架运动学与动力学分析及其仿真[D]. 彭见辉.天津职业技术师范大学 2016
[5]超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究[D]. 杨文举.天津职业技术师范大学 2016
[6]超高压水射流应急破拆机器人设计与分析[D]. 邢嘉珍.天津职业技术师范大学 2015
[7]超高压磨料水射流切割喷嘴的结构研究[D]. 李强.兰州理工大学 2011
[8]大型冷凝器智能清洗机器人控制系统的设计与研究[D]. 宁伟.湖南大学 2009
[9]液压挖掘机工作装置的虚拟样机仿真分析[D]. 杨彦龙.河北工业大学 2007
[10]高压水射流加工理论与技术基础研究[D]. 陶彬.大连理工大学 2003
本文编号：3005791
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土损伤的表现形式
（e） Aqua Cutter 710V （f） NLB 6600图 1.2 国外各种水力破拆机器人水力破拆机器人具有良好的自动控制系统，智能化程度高，可实现精确定位破拆，具有较强的修复能力，因此在世界各地的修复项目得到广泛应用。如图1.3 所示，主要工程案例有加利福利亚隧道火灾的破拆修复、美国桥梁的破拆修复、葡萄牙船坞的破拆修复、瑞士道路的破拆修复等。（a） 加利福利亚隧道的破拆修复 （b） 美国桥梁的破拆修复
智能化程度高，可实现精确定位破拆，具有较强的修复能力，因此在世界各地的修复项目得到广泛应用。如图1.3 所示，主要工程案例有加利福利亚隧道火灾的破拆修复、美国桥梁的破拆修复、葡萄牙船坞的破拆修复、瑞士道路的破拆修复等。（a） 加利福利亚隧道的破拆修复 （b） 美国桥梁的破拆修复（c） 葡萄牙船坞的破拆修复 （d） 瑞士道路的破拆修复图 1.3 水力破拆机器人的运用案例
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的塔机整体金属结构有限元分析计算[J]. 谢珍艳,李碧玉. 中国新技术新产品. 2018(17)
[2]高压水射流切割机器人原理及应用[J]. 李霞,苏渊博. 智能机器人. 2018(04)
[3]超高压水射流破拆机器人喷枪结构设计[J]. 罗洋,祁宇明,黄贤振. 装备制造技术. 2017(01)
[4]六自由度机械臂逆运动学求解[J]. 郭志强,崔天时,吕信超,张帧,李格伦,刘斯达. 农机化研究. 2016(12)
[5]分析力学方法建立多杆机械臂系统动力学方程的探究[J]. 段玥晨,张伟伟. 江苏第二师范学院学报. 2016(06)
[6]D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进[J]. 郭发勇,梅涛,赵江海. 中国机械工程. 2014(20)
[7]工业机器人运动学逆解的几何求解方法[J]. 黄晨华. 制造业自动化. 2014(15)
[8]GTC-50D多功能拆除机器人的研制[J]. 王飞,孙立,黄志远. 建筑机械. 2014(07)
[9]基于虚拟样机技术挖掘机工作装置动力学分析及仿真[J]. 张桂菊,肖才远,谭青,袁文华,莫有瑜. 中南大学学报(自然科学版). 2014(06)
[10]新型拆除机器人工作装置的运动学分析[J]. 王旭,徐必勇,罗铭,孙文文. 建筑机械. 2014(04)
硕士论文
[1]超高压水射流切割机增压器性能有限元分析[D]. 周链.江苏大学 2017
[2]拆除机器人新型多自由度工作装置的设计与仿真分析[D]. 汤鹏洲.安徽工业大学 2017
[3]遥操作拆除机器人工作装置的设计与研究[D]. 蒋君.西南科技大学 2016
[4]超高压水射流破拆臂架运动学与动力学分析及其仿真[D]. 彭见辉.天津职业技术师范大学 2016
[5]超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究[D]. 杨文举.天津职业技术师范大学 2016
[6]超高压水射流应急破拆机器人设计与分析[D]. 邢嘉珍.天津职业技术师范大学 2015
[7]超高压磨料水射流切割喷嘴的结构研究[D]. 李强.兰州理工大学 2011
[8]大型冷凝器智能清洗机器人控制系统的设计与研究[D]. 宁伟.湖南大学 2009
[9]液压挖掘机工作装置的虚拟样机仿真分析[D]. 杨彦龙.河北工业大学 2007
[10]高压水射流加工理论与技术基础研究[D]. 陶彬.大连理工大学 2003
本文编号：3005791
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