| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 选题依据及背景 | 第12-14页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.1.2 课题研究背景 | 第12-14页 |
| 1.2 课题研究目的、理论意义和实际应用价值 | 第14-15页 |
| 1.2.1 课题研究目的 | 第14页 |
| 1.2.2 理论意义 | 第14页 |
| 1.2.3 实际应用价值 | 第14-15页 |
| 1.3 盾构机换刀机器人研究现状 | 第15-18页 |
| 1.3.1 国外盾构机换刀机器人研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 国内盾构机及换刀机器人研究现状 | 第17-18页 |
| 1.4 本文研究主要内容 | 第18-20页 |
| 第2章 机器人换刀方案分析 | 第20-40页 |
| 2.1 泥水平衡盾构机盾构机基本工作原理简介 | 第20页 |
| 2.2 人工换刀方法 | 第20-28页 |
| 2.2.1 人工换刀工作前准备 | 第21页 |
| 2.2.2 人工换刀存在的安全隐患 | 第21-22页 |
| 2.2.3 人工换刀主要流程 | 第22页 |
| 2.2.4 存在的问题及可能的解决思路 | 第22-25页 |
| 2.2.5 解决方案 | 第25-28页 |
| 2.3 模块化换刀机器人结构方案设计关键技术 | 第28-38页 |
| 2.3.1 主要研究内容 | 第28-29页 |
| 2.3.2 主要研究方法及关键技术 | 第29-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-40页 |
| 第3章 机器人机械臂结构方案总成 | 第40-48页 |
| 3.1 引言 | 第40-43页 |
| 3.1.1 盾构机滚刀主要更换区域 | 第40-41页 |
| 3.1.2 盾构机滚刀位置与拆装模块参数化标注 | 第41-43页 |
| 3.1.3 机械臂主要伸展区域 | 第43页 |
| 3.2 机械臂总成 | 第43-45页 |
| 3.2.1 机械臂结构组成 | 第43-44页 |
| 3.2.2 机械臂模块主动力源 | 第44-45页 |
| 3.3 机械臂出舱组装及刀具更换路径规划 | 第45-47页 |
| 3.3.1 机械臂出舱组装 | 第45-46页 |
| 3.3.2 机械臂刀具更换路径规划 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 模块化换刀机器人静强度分析 | 第48-60页 |
| 4.1 引言 | 第48-49页 |
| 4.2 换刀机器人静强度分析 | 第49-55页 |
| 4.2.1 模型建立及简化 | 第49-50页 |
| 4.2.2 材料选择 | 第50-51页 |
| 4.2.3 约束简化 | 第51-53页 |
| 4.2.4 结果输出分析 | 第53-55页 |
| 4.3 机械臂工具快换受力分析 | 第55-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 模块化换刀机器人方案改进及结构优化 | 第60-86页 |
| 5.1 模块化换刀机器人机械臂方案优化 | 第60-62页 |
| 5.2 辅助导轨与模块舱内布置优化 | 第62-63页 |
| 5.3 伸缩旋转模块方案改进与优化 | 第63-70页 |
| 5.3.1 方案简介 | 第63-64页 |
| 5.3.2 方案难点分析 | 第64-67页 |
| 5.3.3 模块执行元件受力分析 | 第67-69页 |
| 5.3.4 方案对比 | 第69-70页 |
| 5.4 机械臂出舱组装及刀具更换路径规划 | 第70-84页 |
| 5.4.1 机械臂出舱流程 | 第70-82页 |
| 5.4.2 机械臂换刀路径规划 | 第82-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 第6章 优化后模块化换刀机器人的运动学分析与仿真 | 第86-96页 |
| 6.1 机械臂的连杆坐标系 | 第86-87页 |
| 6.2 机械臂运动学方程 | 第87-89页 |
| 6.3 基于MATLAB的模块化换刀机器人运动学仿真 | 第89-91页 |
| 6.4 模块化换刀机器人工作空间的仿真 | 第91-95页 |
| 6.5 本章小结 | 第95-96页 |
| 第7章 优化后的机械结构静强度分析 | 第96-106页 |
| 7.1 机械臂静强度分析 | 第96-98页 |
| 7.2 机械臂伸缩模块壳体零部件静强度分析 | 第98-101页 |
| 7.3 辅助导轨处静强度分析 | 第101-104页 |
| 7.4 本章小结 | 第104-106页 |
| 第8章 结论与展望 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-112页 |
| 致谢 | 第112-114页 |
| 攻读硕士期间研究成果 | 第114-115页 |