遥操作机器人尾线收放装置设计研究

摘要

尾线是高功率运行和有线通讯的遥操作机器人正常作业和信息传输的生命线，机器人尾线收放装置是为高效、合理、安全地储存整理遥操作机器人尾线的机电装置，特别适用于需要在高可靠性、长周期、不受传输距离及带宽等条件限制作业的遥操作机器人。本文围绕遥操作机器人尾线收放装置进行了设计和研究，主要内容包括：
　　分析了机器人尾线收放装置的功能与结构组成，对拖缆式收放装置在工作过程中机器人的拖线力做了详细分析；同时，对排线机构和储线盘的尺寸做了详细设计。针对排线机构中的往复丝杠沟槽存在的换向冲击等问题做了优化设计，设计了以正弦曲线过渡的沟槽，取得了良好的效果。
　　其次，对放缆式尾线收放装置的设计过程初始，从收放线装置对机器人整体平稳性能影响的角度出发，计算得到了可供参考的合理的重量范围，在此前提下，结合机器人自身结构因素，设计了背负缆式的尾线收放装置，并建立了三维模型，结合 CAE仿真软件 ANSYS，校核了装置主要零部件的结构强度，证明结构强度满足要求。
　　本论文提出的研究方法和对往复丝杠换向冲击问题做的优化设计均具有一定的工程实用价值以及学术性，并在项目中得到较好的验证，对同类机器人尾线收放装置的设计有重要的借鉴。随着课题研究的进一步深入，其理论性、实用性将得到更充分的体现，更好地提升遥操作机器人的性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 遥操作机器人概述

1.2 收放线装置概述

1.3 论文选题意义及研究内容

1.4 本章小结

2 拖缆式收放线装置设计研究

2.1 机器人尾线收放装置方案设计研究

2.2 机器人拖线力分析计算

2.3 排缆机构设计

2.4 储线盘结构设计

2.5 传动机构选型计算

2.6 本章小结

3 排线机构优化设计分析

3.1 收放线摩擦轮优化分析

3.2 往复丝杠沟槽过渡曲线优化设计

3.3 本章小结

4 放缆式收放线装置设计研究

4.1 收放线装置对机器人运动性能的影响

4.2 背负缆式收放线装置结构设计

4.3 恒张力自动收放线方案研究

4.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果