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原文传递斜拉索修复机器人设计

论文题名：	斜拉索修复机器人设计
关键词：	斜拉桥;拉索;修复机器人;仿真分析
摘要：	斜拉桥是现代桥梁应用最广泛的结构形式，而拉索作为斜拉桥重要的组成和受力构件，在长时间暴露在各种恶劣的环境下，其外部保护层(PE)会出现不同程度的损伤，当外部保护层损害严重脱落时会导致拉索内部腐蚀断裂，从而危及到桥梁的安全。在此背景下，结合目前的最新斜拉索检测机器人技术，本文主要设计了一种用于斜拉桥拉索维护的机器人。　　本文所设计的拉索修复机器人能够提高缆索使用寿命，降低维护成本，实现拉索修复的自动化。在阅读了大量的拉索维护方面的参考文献的基础上，确定了拉索修复机器人的总体设计方案，然后结合着拉索维护的方法对修复机器人的转动平台、打磨装置、清洁装置、喷涂装置和缠绕装置结构进行了详细的介绍，利用经典力学理论对重要机构进行建模分析。　　本文基于机器人D-H坐标系建立法和蒙特卡洛法对拉索修复机器人的各个模块进行了运动学分析和工作空间分析。基于拉格朗日法对缠绕装置进行了动力学分析，利用ADAMS软件对缠绕装置的运动学和动力学进行了虚拟样机仿真，验证了缠绕机构运动学理论建模的正确性，得出了缠绕装置在不同运动状态下各个关节驱动力矩的峰值和变化趋势，并且对缠绕装置在不同拉索倾斜角度下负载力矩的变化进行了仿真分析。　　最后，本文模拟斜拉桥拉索环境，搭建了拉索平台对修复机器人样机进行实验研究，实验表明，斜拉索修复机器人可以对拉索的损坏处进行打磨、清洁、喷涂、缠绕等自动化维护工作。
作者：	吕良超
专业：	机械工程；机械电子工程
导师：	田梦倩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文