| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 特种机器人及其技术 | 第12-13页 |
| 1.3 爬壁机器人的发展现状 | 第13-18页 |
| 1.3.1 磁吸附式爬壁机器人 | 第14-15页 |
| 1.3.2 负压吸附式爬壁机器人 | 第15-17页 |
| 1.3.3 仿生吸附式爬壁机器人 | 第17-18页 |
| 1.4 自动化打磨设备的发展现状 | 第18-20页 |
| 1.5 主要研究内容与技术路线 | 第20-23页 |
| 第2章 爬壁打磨机器人机械系统方案设计 | 第23-41页 |
| 2.1 爬壁打磨机器人设计需求分析 | 第23-27页 |
| 2.1.1 球罐壁面打磨技术要求 | 第23-26页 |
| 2.1.2 机器人设计性能分析 | 第26-27页 |
| 2.2 爬壁打磨机器人功能设计 | 第27-31页 |
| 2.2.1 总功能模型及功能分解 | 第27-29页 |
| 2.2.2 工艺动作过程的确定 | 第29-31页 |
| 2.2.3 功能结构模型的建立 | 第31页 |
| 2.3 功能原理方案解 | 第31-37页 |
| 2.3.1 吸附功能原理解分析 | 第32-33页 |
| 2.3.2 移动功能原理解分析 | 第33-35页 |
| 2.3.3 打磨功能原理解分析 | 第35-37页 |
| 2.4 爬壁打磨机器人机械系统设计方案 | 第37-39页 |
| 2.4.1 移动与吸附方案实验 | 第37-38页 |
| 2.4.2 机器人机械系统设计方案 | 第38-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 第3章 爬壁打磨机器人关键结构设计与分析 | 第41-57页 |
| 3.1 机器人可靠吸附与壁面移动条件 | 第41-43页 |
| 3.2 吸附模块设计 | 第43-48页 |
| 3.2.1 永磁吸附方案设计 | 第43-44页 |
| 3.2.2 基于ANSYS的吸附力仿真 | 第44-46页 |
| 3.2.3 实验验证 | 第46-48页 |
| 3.2.4 结构设计 | 第48页 |
| 3.3 移动模块设计 | 第48-49页 |
| 3.4 打磨模块设计 | 第49-54页 |
| 3.4.1 打磨机械手设计 | 第49-52页 |
| 3.4.2 打磨电机选型及其夹具设计 | 第52-54页 |
| 3.5 打磨机器人三维装配 | 第54-55页 |
| 3.6 本章小结 | 第55-57页 |
| 第4章 爬壁打磨机器人壁面运动虚拟样机仿真 | 第57-75页 |
| 4.1 动力学仿真软件ADAMS简介 | 第57-59页 |
| 4.1.1 动力学方程的求解 | 第57-58页 |
| 4.1.2 ADAMS虚拟样机仿真流程 | 第58-59页 |
| 4.2 机器人仿真模型的建立 | 第59-64页 |
| 4.2.1 Solidworks中机器人模型的简化 | 第59-60页 |
| 4.2.2 机器人结构材料特性 | 第60页 |
| 4.2.3 机器人各构件约束和运动副的添加 | 第60-61页 |
| 4.2.4 定义车轮和壁面之间的接触力以及吸附力 | 第61-63页 |
| 4.2.5 电机驱动的添加 | 第63-64页 |
| 4.3 机器人竖直壁面上爬仿真及结果分析 | 第64-69页 |
| 4.3.1 仿真参数分析 | 第64页 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 | 第64-69页 |
| 4.4 机器人竖直壁面转向行走仿真及结果分析 | 第69-73页 |
| 4.4.1 仿真参数分析 | 第69页 |
| 4.4.2 仿真结果及分析 | 第69-73页 |
| 4.5 本章小结 | 第73-75页 |
| 第5章 爬壁打磨机器人静动态特性分析及优化 | 第75-91页 |
| 5.1 静动态有限元分析理论 | 第75-77页 |
| 5.1.1 静态有限元分析理论 | 第75页 |
| 5.1.2 模态与谐响应分析理论 | 第75-77页 |
| 5.2 机器人静态特性分析 | 第77-81页 |
| 5.2.1 载荷分析 | 第77-78页 |
| 5.2.2 分析模型的建立 | 第78-80页 |
| 5.2.3 计算结果及分析 | 第80-81页 |
| 5.3 机器人动态特性分析 | 第81-86页 |
| 5.3.1 机器人整体结构模态分析 | 第81-84页 |
| 5.3.2 机器人整体结构谐响应分析 | 第84-86页 |
| 5.4 机器人结构优化 | 第86-88页 |
| 5.4.1 结构优化方案 | 第86-87页 |
| 5.4.2 优化结果分析 | 第87-88页 |
| 5.5 样机零部件的制作 | 第88-89页 |
| 5.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第6章 结论与展望 | 第91-93页 |
| 6.1 结论 | 第91-92页 |
| 6.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第98页 |