船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼1組51_船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人的研究唐浩指導(dǎo)教師馬文琦職稱副教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科與專業(yè)輪機(jī)工程論文完成日期2008年5月論文答辯日期2008年6月答辯委員會主席岌中文摘要摘要爬壁機(jī)器人屬于特種作業(yè)機(jī)器人的一種，在核工業(yè)、石化企業(yè)、建筑行業(yè)、消防部門、修造船等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。自二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)以來，一直受到世界各國的關(guān)注。本文研究的船舶壁面除銹爬壁機(jī)器人是結(jié)合本實驗室與南通

2、中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司的合作項目“船舶壁面超高壓水射流除銹機(jī)理與成套設(shè)備技術(shù)研究開發(fā)”而開展的，旨在研制出能夠進(jìn)行船舶壁面超高壓水射流除銹的爬壁機(jī)器人，其在修造船領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。論文首先系統(tǒng)綜述了爬壁機(jī)器人的國內(nèi)外研究發(fā)展概況，在此基礎(chǔ)上，針對船舶除銹對爬壁機(jī)器人的功能要求，提出了采用永磁吸附、履帶行走以及交流伺服電機(jī)驅(qū)動的除銹爬壁機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)方案根據(jù)這一方案，研究設(shè)計了除銹爬壁機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)中的吸附機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動機(jī)構(gòu)以及

3、用于除銹作業(yè)的真空除銹器根據(jù)船體型線模型建立了爬壁機(jī)器人在船體表面上的一般空間位姿，對處于任意空間位姿下的爬壁機(jī)器人的靜態(tài)受力與穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并對理論研究結(jié)果進(jìn)行了仿真分析，得到了爬壁機(jī)器人在船體表面上的可靠吸附與永磁吸附單元磁吸附力之間的定量關(guān)系根據(jù)理論力學(xué)相關(guān)知識，對除銹爬壁機(jī)器人的動態(tài)受力與驅(qū)動平衡進(jìn)行了深入的研究，并結(jié)合仿真分析，得到了爬壁機(jī)器人在運動過程中其驅(qū)動系統(tǒng)所需滿足的條件最后根據(jù)船舶除銹對爬壁機(jī)器人的控制要求