高空作業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)
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本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)高空作業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)系部名稱:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 08-4班學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:職 稱:二一二年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeStructure Design of No Climbing Full-automatic High Altitude Wiring RobotCandidate: Guan HongSpecialty: Mechanical Design andManufacturing & AutomationClass: B08-4Supervisor: Associate Professor Liu Xi pingHeilongjiang Institute of Technology2012-06Harbin摘 要在一切追求人性化的今天,越來越多繁重、危險(xiǎn)和高難度的工作,開始采用機(jī)器人(包括機(jī)械手)來代替人類完成。裸高壓導(dǎo)線輸電線路的高空接線工作,一直是困擾高空作業(yè)人員的棘手問題,由于其危險(xiǎn)性極大,作業(yè)條件艱難,僅靠人力很難做到,所以都是借助高空作業(yè)車的幫助來實(shí)現(xiàn)的。近年來,越來越多的人致力于多自由度的高空全自動(dòng)繞線裝置的研究,試圖找到一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、安全、有效的方法,來解決這一難題。因此,無攀爬式全自動(dòng)高空接線機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生,該機(jī)器人通過實(shí)現(xiàn)高空握持導(dǎo)線、不規(guī)則的圓周繞線運(yùn)動(dòng)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等動(dòng)作,來完成繞線任務(wù)。通過對(duì)各種方案的對(duì)比,決定采用斜齒輪傳動(dòng)繞線,螺旋傳動(dòng)進(jìn)給來實(shí)現(xiàn)主要功能。本設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎,而且具有結(jié)構(gòu)輕便、經(jīng)濟(jì)適用、效率高、安全等顯著優(yōu)勢(shì),順應(yīng)時(shí)代發(fā)展方向,具有很高的可行性,適用于各種工作場(chǎng)合。關(guān)鍵詞:無攀爬式;自動(dòng)繞線;斜齒輪傳動(dòng);進(jìn)給;螺旋傳動(dòng)ABSTRACTIn this information era, more and more heavy, dangerous and difficult works are being done by robot, manipulator included. The connection of bare high-tension wire has always been troubled steeplejacks. Its extremely dangerous, and the work condition is hard, so people have to get help from the aloft working car. In recent years, more and more people are concentrated on development of device of full-automatic high altitude wiring. They try to find a convenient, economical, safely and efficient program to solve this problem. Then the no climbing full-automatic high altitude wiring robot comes out. It accomplishes its task by holding wires in high attitude, coiling in circle irregularly and transverse feed. Through the comparison of several programs, the helical gearing and screw driven are used to wiring and feed, respectively. This design has a novel idea, and it has advantage of light structure, economic and applicable, efficient and safely. It complies with the development of era and can work in any conditions. Key words: no climbing; full-automatic wiring; helical gearing; feed; screw drivenII目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 課題研究背景11.2 課題研究目的和意義11.2.1 課題研究目的11.2.2 課題研究意義11.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21.4 發(fā)展前景展望4第2章 總體方案確定52.1 齒輪齒條繞線機(jī)構(gòu)52.2 內(nèi)嚙合齒輪繞線機(jī)構(gòu)62.3 斜齒輪嚙合繞線機(jī)構(gòu)62.4 本章小結(jié)7第3章 參數(shù)的確定及電機(jī)的選擇83.1 繞線機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定83.2 進(jìn)給機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定113.3 抓線和導(dǎo)線握持機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定133.3.1 抓線機(jī)構(gòu)參數(shù)確定133.3.2 導(dǎo)線握持機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定153.4 電機(jī)的選擇163.4.1 進(jìn)給機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇163.4.2 握持機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇173.5 本章小結(jié)18第4章 繞線機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)194.1 繞線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)194.2 進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)204.3 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)204.4 本章小結(jié)22第5章 抓取機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)245.1 抓線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)245.2 導(dǎo)線握持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)245.3 本章小結(jié)25第6章 實(shí)體機(jī)構(gòu)裝配266.1 實(shí)體機(jī)構(gòu)裝配266.2 本章小結(jié)29結(jié)論30參考文獻(xiàn)31致謝32第1章 緒 論1.1 課題研究背景裸高壓導(dǎo)線輸電線路的備用導(dǎo)線高空接線,其繞線軌跡不規(guī)范、轉(zhuǎn)自線圈的線徑粗、折彎力較大、折彎運(yùn)動(dòng)空間受限等,給高空接線增加了難度,而多自由度的高空全自動(dòng)繞線裝置的研究是高空接線中亟待解決的瓶頸問題。而且高空繞線工作危險(xiǎn)大、難度高,需借助高空作業(yè)車的幫助來完成,并且對(duì)工作環(huán)境的要求較高,在惡劣環(huán)境條件下無法正常工作,由于種種因素的限制,裸高壓導(dǎo)線輸電線路的備用導(dǎo)線高空接線工作一直困擾著人們。無攀爬式全自動(dòng)高空接線機(jī)器人的應(yīng)運(yùn)而生,能夠代替工人進(jìn)行操作,避免了工作中潛在的各種危險(xiǎn),同時(shí)能夠提高工作效率,并且減少了高壓輸電線路的電流損耗。1
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