防风固沙草方格铺设机器人气动系统的设计与研究

摘要

气动技术是流体传动及控制技术的一个重要分支。近年来，随着工业的飞速发展，工业自动化、机电一体化成为一个大的趋势，因此气压技术也获得了长足的发展。尤其气动技术以其成本低廉、工作效率高、干净且不污染环境、节约能源、使用和维修方便、对环境要求不高等一系列优点，已在各个领域得到越来越广泛的应用，气动技术已经成为当今实现自动化的重要手段之一。 本文根据防风固沙草方格铺设机器人实际工作的需要，设计与研究了其气动系统，选择出气动元件，探讨了气动技术在机器人上的应用问题。 首先，根据机械设计的基本要求，进行理论计算，确定出两个重要环节气缸的关键参数；进行传统气动理论选型，包括参数确定，元件选优，最后，选择出气动元件；绘制出整个气动系统的原理图，介绍了机器人气动系统的整个工作原理，并给出控制程序框架图，针对实际情况，设计出一种符合特定要求的阀岛。 其次，介绍了现在常用的气动液压系统仿真软件，并用festo气动仿真软件FluidSIMv3.5对草方格机器人气动系统进行了仿真，证明了理论设计的系统原理图和选型的合理性。 再次，介绍实验部分，通过具体FluidSIMv3.5实验板试验和物理样机的实验室试验验证了FluidSIMv3.5软件仿真结果的一致性，从而，进一步确定初始的理论设计是正确的。 最后，用大型三维软件Pro-E画出整个气动系统管道的布置图，确定了管道的走向，为实际的安装，提供了便利，使机构设计的干涉问题体现在设计的最初阶段，加快了整机设计的工作进程。 作者在论文中关于气动元件选型方面的研究与评价，为以后的气动系统的设计者提供了借鉴。仿真软件FluidSIMv3.5和三维软件Pro-E的使用为气动系统的整体论证提供了一种过程体系，加快了整个课题的设计、实现过程。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1选题背景

1.1.1沙漠化现状

1.1.2防治沙漠化方法及特点

1.2课题研究内容

1.2.1课题研究内容

1.2.2课题研究意义

1.3论文研究内容

1.4本章小结

2气动系统的理论计算

2.1气动发展状况及优缺点

2.2草方格铺设机器人的工作要求

2.3气动系统的理论设计

2.3.1草方格机器人的气动系统的理论计算

2.3.2草方格机器人的气动系统的选型

2.4气动阀岛的设计

2.4.1阀岛概述

2.4.2草方格机器人阀岛的设计

2.5气动系统原理图

2.6本章小结

3气动系统的计算机仿真

3.1气动系统的计算机仿真概述

3.2气动仿真软件FluidSIM v3.5介绍

3.3关于FluidSIM v3.5的气动系统仿真

3.3.1气动系统参数的调试

3.3.2气动系统仿真图

3.3.3气动系统状态图

3.4本章小结

4草方格铺设机器人气动系统的实验室试验

4.1 FluidSIM v3.5的实验板试验

4.2插草系统物理样机的实验室试验

4.3本章小结

5气动系统在机器人中的管道网设计

5.1气动系统管道网的三维设计

5.1.1管道网三维设计软件介绍

5.1.2 Pro/Engineer软件介绍

5.1.3 Pro/E的功能及作用

5.1.4 Pro/Engineer系统的特点

5.2关于Pro/Engineer软件的气动系统管道网设计

5.3本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢