面向托卡馬克腔第一壁維護的遙操作機械臂機構(gòu)設(shè)計及分析.pdf

1、作為 ITER的核心反應(yīng)容器,托卡馬克裝置因為內(nèi)部工況惡劣,其中的維護操作必須采用機械臂完成。面向托卡馬克腔第一壁維護的機械臂作業(yè)空間約束復雜、作業(yè)任務(wù)多樣、操作精度要求高、作業(yè)環(huán)境惡劣,尚沒有形成統(tǒng)一認可的機械臂結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計思想。
　　本文在介紹面向托卡馬克腔第一壁維護的原理樣機總體方案的基礎(chǔ)上,提出了基于此實驗平臺的遙操作機械臂具體作業(yè)任務(wù)和主從式遙操作控制的總體方案。根據(jù)托卡馬克腔第一壁維護作業(yè)的特征,歸納出遙操作機械臂的

2、設(shè)計原則,并針對這些原則,設(shè)計遙操作機械臂構(gòu)型,確定機械臂的自由度數(shù)和關(guān)節(jié)類型配置。
　　用D-H方法建立了遙操作機械臂桿件坐標系,用齊次變換矩陣建立機械臂的正逆運動學模型。用matlab分析機械臂的工作空間,特別是機械臂工具末端以垂直于第一壁的姿態(tài)可達到的空間,以工作空間最優(yōu)為主要目標,設(shè)計了機械臂各桿件長度和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍。
　　根據(jù)遙操作機械臂的設(shè)計指標,完成各關(guān)節(jié)傳動選型,對機械臂進行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計,給出了機械臂各個關(guān)節(jié)