新型磨機更換襯板專用機械手力學性能和運動控制研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：6720140267碩士學位論文學位類別：全日制全日制專業(yè)專業(yè)碩士碩士作者姓名：殷娜殷娜學科專業(yè)：機械工程機械工程研究方向：機器人技術機器人技術指導教師：劉祚時劉祚時教授教授2012017年5月日新型磨機更換襯板專用機械手新型磨機更換襯板專用機械手力學性能和運動控制研究力學性能和運動控制研究Researchofkinematicperfmancemotioncontrolofanewreliningmanip

2、ulatofballmill江西理工大學碩士學位論文摘要I摘要磨機裝備是現代礦山企業(yè)生產和加工各類礦石過程中的重要大型設備，其內部襯板長期與物料直接接觸，被沖擊的損壞率極高。因此，礦山企業(yè)會根據內部襯板的磨損破壞情況進行更換磨機內部襯板，不僅費時費力，且大大降低企業(yè)的經濟效益。本文根據企業(yè)實際要求，針對4.813.8m??型球磨機進行設計了一款新型磨機更換襯板專用機械手，并讓其實現自動化定點安裝襯板，研究內容具體如下：（1）根據企業(yè)現場

3、安裝襯板的實際情況，利用Solidwks設計一款針對4.813.8m??型磨機更換襯板的專用機械手，并對其結構做詳細講解。使用DH參數方法進行建立磨機專用機械手連桿坐標系后，再進一步采用齊次變換矩陣得出專用機械手每個關節(jié)坐標系的相對位置和姿態(tài)，從而得出磨機專用機械手運動學方程式。最后再通過一系列計算，獲得磨機專用機械手末端手抓的具體位置和姿態(tài)。選取6組專用機械手不同關節(jié)參數值，使用MATLAB中的RoboticToolbox對磨機專用機

4、械手末端手抓位姿進行仿真。仿真得出結果與理論求解結果一致，從而驗證了磨機專用機械手的末端手抓位置矢量的正確性。（2）采用基于數值法的蒙特卡洛法和基于SimMechanics建模的改進混合計算法進行機械手可達工作空間分析與驗證。通過編程實現了工作空間仿真，結果顯示了兩種方法得到的仿真圖形相似，滿足了所設計的磨機專用機械手所需達到的工作空間位置，驗證了所設計的磨機專用機械手結構的正確性。（3）依據牛頓—歐拉法進行建立磨機專用機械手的動力學方

5、程，并對磨機專用機械手的逆動力學問題展開相應的研究。導入簡化后的磨機專用機械手模型到ADAMS軟件中對其建立虛擬樣機模型，并對磨機專用機械手進行動力學的仿真研究。仿真結果與預期的磨機專用機械手的各關節(jié)力或力矩變化相近，進一步驗證了設計的磨機專用機械手結構的合理性，也進一步為以后磨機專用機械手的控制設計奠定了一定的基礎。（4）設計新型磨機專用機械手控制器，實現機械手自動化控制安裝襯板，并對其進行機械手軌跡跟蹤的控制研究。通過設計重力補償P