煤矿巡检机器人机械手的设计与分析
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1.绪论 | 第14-17页 |
| 1.1 背景意义 | 第14页 |
| 1.2 研究的国内外现状 | 第14-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15页 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第15页 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4 本章小结 | 第16-17页 |
| 2.巡检机器人整体机械系统设计 | 第17-29页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 设计要求 | 第17-18页 |
| 2.3 机器人底盘设计 | 第18-22页 |
| 2.3.1 履带结构设计、选型 | 第18-19页 |
| 2.3.2 驱动轮、支撑轮结构设计 | 第19-21页 |
| 2.3.3 底盘箱体结构设计 | 第21-22页 |
| 2.4 机械手结构设计 | 第22-24页 |
| 2.4.1 末端执行器结构设计 | 第22-23页 |
| 2.4.2 大臂的结构设计 | 第23-24页 |
| 2.4.3 小臂的结构设计 | 第24页 |
| 2.5 电机、电源计算、选型 | 第24-28页 |
| 2.5.1 移动机构电机计算、选型 | 第24-27页 |
| 2.5.2 机械臂电机计算、选型 | 第27页 |
| 2.5.3 电源选型 | 第27-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 3.机械手运动学分析 | 第29-43页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 运动学的数学基础 | 第29-31页 |
| 3.2.1 齐次坐标 | 第29页 |
| 3.2.2 齐次坐标变换矩阵 | 第29-31页 |
| 3.3 正运动学方程求解 | 第31-34页 |
| 3.3.1 机械手D-H法 | 第31页 |
| 3.3.2 机械手连杆齐次变换矩阵 | 第31-32页 |
| 3.3.3 研究机械手的正运动学 | 第32-34页 |
| 3.4 机械手逆运动学分析 | 第34-38页 |
| 3.4.1 逆运动学分析的可解性 | 第34页 |
| 3.4.2 求解逆运动学 | 第34-38页 |
| 3.5 运动学仿真 | 第38-40页 |
| 3.5.1 建立仿真模型 | 第38-39页 |
| 3.5.2 机械手运动学仿真 | 第39-40页 |
| 3.6 工作空间的分析 | 第40-42页 |
| 3.6.1 工作空间确定方法 | 第40-41页 |
| 3.6.2 工作空间仿真 | 第41-42页 |
| 3.7 本章小结 | 第42-43页 |
| 4.机械手动力学分析 | 第43-56页 |
| 4.1 引言 | 第43页 |
| 4.2 动力学分析方法 | 第43-44页 |
| 4.2.1 牛顿—欧拉方程法简介 | 第43页 |
| 4.2.2 拉格朗日方程法简介 | 第43-44页 |
| 4.3 动力学方程推导 | 第44-46页 |
| 4.3.1 连杆速度求解 | 第44-45页 |
| 4.3.2 计算机械手系统动能 | 第45页 |
| 4.3.3 计算机械手系统势能 | 第45-46页 |
| 4.3.4 机械手系统拉格朗日方程 | 第46页 |
| 4.4 机械手动力学仿真 | 第46-51页 |
| 4.4.1 ADAMS软件简介 | 第46-47页 |
| 4.4.2 机械手三维建模、导入 | 第47页 |
| 4.4.3 设置模型参数 | 第47-49页 |
| 4.4.4 动力学仿真分析 | 第49-51页 |
| 4.5 机械手动力学联合仿真 | 第51-55页 |
| 4.5.1 定义联合仿真状态变量 | 第51-52页 |
| 4.5.2 导出模型控制参数 | 第52页 |
| 4.5.3 联合仿真 | 第52-53页 |
| 4.5.4 联合仿真结果分析 | 第53-55页 |
| 4.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 5.机器人关键部件静力学分析及整机实验 | 第56-67页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 有限元法简介 | 第56-57页 |
| 5.2.1 有限元法目的、思路 | 第56页 |
| 5.2.2 ANSYS软件介绍 | 第56-57页 |
| 5.3 小臂静力学分析 | 第57-59页 |
| 5.3.1 小臂网格划分 | 第57页 |
| 5.3.2 小臂工况、载荷及边界条件 | 第57-58页 |
| 5.3.3 小臂应力与变形求解 | 第58-59页 |
| 5.4 大臂静力学分析 | 第59-61页 |
| 5.4.1 大臂载荷分析 | 第59-60页 |
| 5.4.2 大臂应力云图和变形云图 | 第60-61页 |
| 5.5 模态分析 | 第61-63页 |
| 5.5.1 小臂的模态分析 | 第61-62页 |
| 5.5.2 大臂的模态分析 | 第62-63页 |
| 5.6 样机实验 | 第63-66页 |
| 5.7 本章小结 | 第66-67页 |
| 6.总结与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 全文总结 | 第67-68页 |
| 6.2 不足及展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 个人简介 | 第73-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与其他研究成果 | 第74页 |
