八索立式储罐并联机器人设计及性能优化

摘要

针对石油化工行业中广泛应用的大型立式储罐检修任务,传统的脚手架、导轨及爬壁机器人等工作平台存在拆装困难、结构复杂或运行速度较低等缺点.索并联机构具有工作空间大、承载能力强、便于模块化等优点,在大型立式储罐的检修领域具备良好的应用潜力.本文提出一种采用四根支撑杆的八索驱动并联机器人工作平台,首先完成支撑杆的模块化设计,并保证出索点位置可调;然后,建立了索并联机构的运动学模型和平面简化模型,分析了机构参数对机器人工作空间的影响,并针对20m口径典型立式储罐给出了索牵引并联机器人的优化结构参数,以满足检修工作对工作空间的要求;最后,分析了索牵引并联机器人工作平台沿不同的轨迹运动时,索长变化对索力控制的影响,确定出运动规划时优先选用的运动轨迹.