声明
摘要
1．1课题背景
1．2课题研究目的和意义
1．3盾构机换刀机器人研究现状
1．3．1国内盾构机换刀机器人研究现状
1．3．2国外盾构机换刀机器人研究现状
1．4可重构模块化机器人的研究现状
1．4．1可重构模块化机器人的国外研究现状
1．4．2可重构模块化机器人的国内研究现状
1．5本文主要研究内容
第2章盾构机自动换刀装置系统研究与设计
2．1盾构机的基本结构及工作原理
2．2盾构机人工换刀简介
2．2．1盾构机人工换刀方式
2．2．2盾构机人工换刀风险分析
2．3盾构机自动换刀装置结构设计
2．3．1盾构机自动换刀装置基座大臂结构
2．3．2盾构机自动换刀装置机械臂结构
2．3．3盾构机自动换刀装置末端执行器结构
2．4盾构机自动换刀装置出舱流程
2．5盾构机自动换刀装置相关结构校核
2．5．1导轨滑块校核
2．5．1摆动缸校核
2．6本章小结
第3章盾构机自动换刀装置有限元分析
3．1结构分析的有限元法
3．1．1有限元法的基本思想
3．1．2 ANSYS Workbench软件简介
3．2盾构机自动换刀装置的静力学分析
3．2．1分析模型的建立
3．2．2材料的定义及分配
3．2．3网格划分
3．2．4载荷和约束的施加
3．2．5模型的求解及结果查看
3．3盾构机自动换刀装置考虑螺栓影响的静力学分析
3．3．1螺栓的处理
3．3．2螺栓处接触关系的修改
3．3．3螺栓预紧力及其他载荷约束的施加
3．3．4求解及结果查看
3．4盾构机自动换刀装置模态分析
3．4．1无预应力模态分析
3．4．1有预应力模态分析
3．5本章小结
第4章盾构机自动换刀装置运动学分析
4．1引言
4．2运动学方程建立与求解
4．2．1正向运动学方程建立求解
4．2．2基于MATLAB机器人工具箱的正运动学验证
4．3自动换刀装置工作空间分析
4．3．1工作空间相关介绍
4．3．2蒙特卡洛方法求解工作空间
4．4自动换刀装置的轨迹规划
4．4．1机器人轨迹规划常用方法
4．4．2轨迹规划函数的计算
4．5本章小结
第5章基于ADAMS的自动换刀装置运动学仿真
5．1 ADAMS软件简介
5．2 ADAMS和MATLAB联合仿真方案
5．2．1联合仿真方案一
5．2．2联合仿真方案二
5．3自动换刀装置运动学联合仿真
5．3．1分析模型的建立
5．3．2定义约束和运动副
5．3．3添加驱动
5．3．4仿真计算
5．3．5结果后处理
5．3．6基于机器人工具箱的运动学仿真验证
5．3．7末端参考点运动验证
5．4本章小结
6．1结论
6．2展望
参考文献
致谢
东北大学;
