大型重载吊装并联柔索机器人构型优化设计研究
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 本课题的研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 本课题的研究对象与目的 | 第13页 |
| 1.3 并联柔索机构的工程应用现状 | 第13-15页 |
| 1.4 并联柔索机构的理论研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4.1 工作空间的研究 | 第15-16页 |
| 1.4.2 运动奇异性的研究 | 第16页 |
| 1.4.3 精度的研究 | 第16-17页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第17-18页 |
| 1.6 并联柔索机器人的主要设计指标 | 第18-20页 |
| 第二章 并联柔索机器人机构建模与位置分析 | 第20-36页 |
| 2.1 并联柔索机构概述 | 第20-21页 |
| 2.1.1 并联机构的基本组成 | 第20-21页 |
| 2.1.2 并联柔索机构的基本组成 | 第21页 |
| 2.2 并联柔索机器人基本参数的确定 | 第21-24页 |
| 2.2.1 柔索个数的确定 | 第21-22页 |
| 2.2.2 柔索与动平台连接位置的设计 | 第22页 |
| 2.2.3 柔索与静平台连接位置的设计 | 第22-23页 |
| 2.2.4 并联柔索机构构型参量的选择 | 第23页 |
| 2.2.5 设备工作级别的确定 | 第23页 |
| 2.2.6 钢丝绳的初步选型 | 第23-24页 |
| 2.2.7 滑轮直径的初步设计 | 第24页 |
| 2.3 并联柔索机构的位置分析 | 第24-33页 |
| 2.3.1 并联柔索机构的位姿描述 | 第25-28页 |
| 2.3.2 柔索与下平台连接点位置的计算 | 第28页 |
| 2.3.3 柔索与上平台滑轮的切点的位置的计算 | 第28-32页 |
| 2.3.4 柔索长度与下平台位姿的关系 | 第32-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-36页 |
| 第三章 构型参数与工作空间大小数学模型的建立 | 第36-46页 |
| 3.1 并联柔索机器人的静力学分析 | 第36-38页 |
| 3.2 并联柔索机器人的工作空间分析 | 第38-41页 |
| 3.2.1 搜索工作空间的判断条件 | 第40页 |
| 3.2.2 MATLAB软件简介 | 第40-41页 |
| 3.2.3 搜索算法的设计 | 第41页 |
| 3.2.4 搜索结果的分析 | 第41页 |
| 3.3 构型与工作空间模型的建立 | 第41-44页 |
| 3.3.1 工作空间大小指标的提出 | 第41-42页 |
| 3.3.2 实际工作空间的计算 | 第42-43页 |
| 3.3.3 数据点的拟合 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-46页 |
| 第四章 构型参数与位置精度数学模型的建立 | 第46-54页 |
| 4.1 并联柔索机器人的运动学分析 | 第47-48页 |
| 4.2 并联柔索机构的精度分析 | 第48-50页 |
| 4.3 下平台任意点速度的计算 | 第50-51页 |
| 4.4 位置误差计算算法的设计 | 第51-52页 |
| 4.5 构型与位置误差模型的建立 | 第52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第五章 构型参数的多目标优化设计 | 第54-68页 |
| 5.1 机械优化设计的概述 | 第54-55页 |
| 5.2 优化设计的基本术语和数学模型 | 第55-58页 |
| 5.2.1 设计变量 | 第55-56页 |
| 5.2.2 目标函数 | 第56页 |
| 5.2.3 约束条件 | 第56-57页 |
| 5.2.4 优化设计数学模型的标准格式 | 第57-58页 |
| 5.2.5 本课题中优化问题的数学模型 | 第58页 |
| 5.3 智能多目标优化算法 | 第58-60页 |
| 5.3.1 多目标优化问题概述 | 第58-59页 |
| 5.3.2 智能多目标优化算法概述 | 第59页 |
| 5.3.3 基本术语 | 第59-60页 |
| 5.4 遗传算法 | 第60-65页 |
| 5.4.1 多目标遗传算法的基本原理 | 第60-61页 |
| 5.4.2 非劣排序遗传算法的计算流程 | 第61-65页 |
| 5.5 MATLAB编程计算 | 第65-66页 |
| 5.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 第六章 并联柔索机器人样机的初步设计 | 第68-84页 |
| 6.1 钢丝绳的选择 | 第68页 |
| 6.2 滑轮部件的设计 | 第68-75页 |
| 6.2.1 滑轮的绳槽断面设计 | 第68-69页 |
| 6.2.2 极限位姿下滑轮最大载荷的计算 | 第69-71页 |
| 6.2.3 滑轮轴的设计 | 第71-74页 |
| 6.2.4 滑轮轴承的强度校核 | 第74-75页 |
| 6.3 卷筒的设计 | 第75-80页 |
| 6.3.1 卷筒直径的确定 | 第75页 |
| 6.3.2 卷筒长度的确定 | 第75-76页 |
| 6.3.3 卷筒厚度的确定 | 第76页 |
| 6.3.4 卷筒绳尾固定结构的设计 | 第76-77页 |
| 6.3.5 与减速器连接螺栓组的设计 | 第77-78页 |
| 6.3.6 卷筒轴承的校核 | 第78-80页 |
| 6.4 电机与减速器之间联轴器的计算 | 第80-81页 |
| 6.4.1 联轴器键槽长度的确定 | 第80页 |
| 6.4.2 联轴器型号的确定 | 第80-81页 |
| 6.5 电机的计算 | 第81-82页 |
| 6.5.1 计算换算到电动机轴上负载转动惯量 | 第81页 |
| 6.5.2 初选电动机型号 | 第81-82页 |
| 6.5.3 核算加减速时间和转矩 | 第82页 |
| 6.6 三维建模 | 第82-83页 |
| 6.7 本章小结 | 第83-84页 |
| 第七章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 7.1 总结 | 第84页 |
| 7.2 展望 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 致谢 | 第92页 |
