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舱内焊接磁吸附履带式机器人设计与行走路径规划
| 论文题名： | 舱内焊接磁吸附履带式机器人设计与行走路径规划 |
| 关键词： | 船舶制造;焊接工艺;磁吸附履带式机器人;行走路径规划 |
| 摘要： | 随着全球化的进程加快，造船业也在迅速发展。焊接是船舶工业中的一项重要技术，其工作量占船舶制造总负荷的四成以上。因此，可见焊接工艺对船舶制造的重要，这项技术对船舶的质量、性能、制造周期和制造成本都有着重要的影响。 船舶及其他大型机械的焊接工作存在焊接类型多、焊接变化大、焊接长度大、工作量大等问题。对于焊工来说，强度是很大的。长期高强度的工作不仅不能保证工作质量，而且对工人的身体健康也有很大的影响。同时，劳动力的成本也越来越高。为了降低成本和提高生产效率，需要机器而不是人。履带式机器人可以代替人在一些船舱的底部和墙面进行水平焊接和垂直焊接，以节省更多的人力。 首先，本文对爬壁机器人的发展和自动焊接机器人的应用进行了研究。结合两种机器人的特点，以及船舱内的工作环境，确定了机器人的吸附方式、运动方式、驱动方式、传动方式、越障机构等内容，并最终确定了机器人的主体结构设计方案。 其次，针对船舱焊接机器人的工作情况，分别对机器人在墙面吸附、越障、自由移动状况下的静力学和动力学性能进行了分析，并得出了正常工作状态下的最小磁力值，为后续永磁体的选型提供依据。 再次，针对永磁体吸附力的性能进行研究，利用comsol软件进行了永磁体磁力分析与仿真，并确定了本文所选用永磁体的尺寸参数。 最后，本文进行了舱室焊接机器人的行走路径规划研究，针对机器人的工作环境和任务，设计出适合焊接机器人的行走路径规划方法，能够使焊接机器人快速完成船舱内部任意位置的焊接工作。 |
| 作者： | 陈雨 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 纠海峰;隋为民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨商业大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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