飞机表面清洗机器人结构设计与分析终期答辩报告

燕山大学本科毕业设计终期答辩报告课题名称:飞机表面清洗机器人结构设计与分析系别：机械工程系年级专业：08级机电2班学生姓名：郭帅指导教师：杨彦东完成日期：2012-6-16一、绪论课题背景机器人的发展历程国内外飞机表面清洗技术的发展状况查阅以上知识后，确定我国飞机表面清洗技术的发展方向：长臂式飞机表面清洗机器人.进而确定所要研究的主要内容：臂架系统的设计，转塔结构的设计，运动学分析，结构分析。二、飞机表面清洗机器人的总体结构设计工作原理飞机表面清洗机器人由运输平台和安装在其上的机器手组成，结构如三维图所示。运输平台选用标准汽车底盘，可以自主驱动：机器手由机器人手臂、液压系统、计算机控制系统等组成；机器人手臂由回转工作台、第一臂架、第二臂架、第三臂架、第四臂架、第五臂架、清洗滚刷组成，第五臂架前后两部分由腕关节联结。飞机表面清洗机器人总体设计臂架系统由多节臂架、连杆、油缸和连接件等部分组成；转塔由转台、回转机构、固定转塔（连接架）和支撑结构等部分组成。臂架系统的设计臂架的折叠方式(选取Z型)臂架结构特点(结构：箱型梁，钢材要求)连杆结构（避免臂架展开是产生干涉）油缸结构（根据臂架受力分析，进行计算选出油缸）臂架结构特点臂架可简化为一个细长的悬臂梁，其主要载荷为自重。它要求臂架强度大、刚性好、重量轻、因此，臂架的结构一般设计成四块钢板围焊而成的箱型梁，材料选用高强度细晶粒合金结构钢。臂架油缸结构型式各节臂之间用液压油缸支撑，油缸为臂架运动提供动力，它有压力有推动活塞前后运动，从而驱动平面四连杆机构中的臂架绕铰接轴转动。第五臂架手腕结构简图转台和臂架连接处简图臂架连接处结构转塔结构的设计转台结构回转结构（转盘轴承选取）固定转塔结构支承结构转台结构简图三、臂架系统详细设计臂架箱型结构分析（矩形截面的制造工艺简单，具有较好的抗弯能力和抗扭强度）臂架钢板选取（WELDOX960作为新一代低合金高强钢）第五，第四，第三，第二，第一臂架的设计臂架箱型结构分析图（a）的截面型式较好，整个臂架应力流畅，无明显力流阻滞和应力集中，而且重量较轻。臂架设计流程图四、转塔设计回转支承的设计（结构，选型，载荷确定）回转减速机选取（输出齿轮的设计）臂架与转塔铰接设计与应力分析支腿设计臂架与转塔铰接设计与应力分析五、结论与建议1、根据现状，决定我国飞机表面清洗机器人发展方向。2、对飞机表面清洗机器人本体结构设计3、对飞机表面清洗机器人臂架系统，回转机构等设计，并用solidworks进行三维建模，运动仿真和结构分析。4、对飞机表面清洗机器人运动学分析，研究THEEND!谢谢！