面向Z箍縮絲陣負(fù)載的泡沫柱微裝配系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類社會能源消耗的與日俱增，新能源的開發(fā)迫在眉睫，被視為解決人類能源危機(jī)的根本出路。作為一項(xiàng)具備廣闊應(yīng)用前景的新能源，受控核聚變具有資源豐富，釋放能量巨大的優(yōu)勢，受到了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。Z箍縮慣性約束核聚變是一種重要的聚變新途徑，在慣性約束核聚變實(shí)施過程中，面臨的兩個重要難題就是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火溫度和約束條件。研究成果表明在提高慣性約束核聚變轉(zhuǎn)化效率上，動態(tài)黑腔結(jié)構(gòu)效率最高，是聚變能源的首選靶型。動態(tài)黑腔結(jié)構(gòu)由DT小囊外加低密度泡沫柱和絲陣

2、負(fù)載靶裝配而成，動態(tài)黑腔靶的裝配是靶制備領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié)，目前聚變靶的裝配由技術(shù)人員手工完成，效率差，精度低。
　　本文針對低密度聚合物泡沫柱與絲陣負(fù)載裝配的任務(wù)需求，設(shè)計建立了一套泡沫柱半自動裝配系統(tǒng)，研究了裝配過程中泡沫柱夾持和基于視覺位姿調(diào)整的關(guān)鍵技術(shù)，并且在搭建的裝配平臺上開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，在任務(wù)分析的基礎(chǔ)上研究了泡沫柱半自動裝配系統(tǒng)的總體裝配策略，詳細(xì)規(guī)劃了泡沫柱與絲陣負(fù)載的裝配流程，通過對各個模塊分

3、別進(jìn)行設(shè)計，完成了基于雙路顯微視覺位姿調(diào)整的泡沫柱裝配系統(tǒng)的整體方案設(shè)計。
　　其次，通過測試明確了泡沫柱的力學(xué)性能，針對其自身力學(xué)性能及自持能力極低的特點(diǎn)，設(shè)計了適用于泡沫柱無損夾持的真空吸附夾具，并對泡沫柱與真空夾具的接觸情況進(jìn)行仿真分析，在力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，完成了真空系統(tǒng)的設(shè)計。
　　接著，在基于雙路視覺的位姿調(diào)整策略研究中，首先對裝配目標(biāo)的圖像定位算法進(jìn)行研究，然后分別對視覺系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，建立了各個模塊