砌墙机器人结构设计与分析

发布时间：2023-11-04 10:21

　　砌墙机器人是一种应用于建筑工地代替人工砌墙垒砖的机器人。使用砌墙机器人代替人工砌墙,不仅能够降低事故的发生概率,还能够提高工作效率。本论文主要对砌墙机器人进行设计和优化。该砌墙机器人主要包括机械手臂、送砖装置以及抹灰装置三大组成部分:其中机械手臂共有5个自由度以及机械手爪处一个局部自由度,能够非常灵活的抓取砖块,并完成涂抹水泥以及砌墙的动作,在机械手臂大臂与底座之间、大臂与小臂之间安装重力平衡装置,能够平衡大臂和小臂的部分重力矩,有效降低了对电机驱动力的需求;送砖装置能够将工人放在传送带上的砖块运送到指定的位置,等待机械手臂的抓取;抹灰装置在搅拌水泥的同时能够通过水泥管将水泥送到抹灰出口,通过机械手臂的旋转抓住砖块进行水泥的涂抹,并且因为抹灰出口是一个可伸缩的柔性装置,能够使砖块与水泥充分接触。本文根据砌墙机器人的负载能力和工作空间的要求,设计了砌墙机器人各个机械结构以及驱动方式,并对其进行了优化。首先通过SolidWorks软件对砌墙机器人进行整体的三维建模;然后利用MATLAB软件自带的求解函数对大臂和小臂上的重力平衡装置进行优化设计,获得重力平衡装置的最佳安装位置以及最合适的推力...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究内容
2 砌墙机器人整体设计
    2.1 引言
    2.2 机械手臂的设计
    2.3 送砖装置的设计
    2.4 其它装置的设计
    2.5 本章小结
3 重力平衡装置的优化设计
    3.1 引言
    3.2 大臂重力平衡装置优化设计
    3.3 小臂重力平衡装置优化设计
    3.4 本章小结
4 机械手臂运动学分析
    4.1 引言
    4.2 机械手臂运动学分析
    4.3 机械手臂工作空间分析
    4.4 本章小结
5 机械手臂静力学与动力学分析
    5.1 引言
    5.2 机械手臂大臂的静力学分析
    5.3 机械手臂动力学分析
    5.4 基于ADAMS的机械手臂仿真
    5.5 本章小结
6 砌墙机器人机械手臂轨迹规划
    6.1 引言
    6.2 关节空间轨迹规划的方法
    6.3 基于ADAMS砌墙机器人机械手臂轨迹规划仿真
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果
学位论文数据集



本文编号：3860111