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题名绳牵引门式起重机器人动力学建模与分析
被引量：1
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作者
赵世龙
王生海
李建
韩广冬
罗伟荣
陈海泉
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机构
大连海事大学轮机工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第32期13805-13812,共8页
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基金
国家自然科学基金(52101396)
中央高校基本科研业务费专项(3132022207)。
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文摘
由于传统的造船门式起重机难以控制吊具姿态,因此涉及空中翻身等复杂动作的精准组装作业成为难点。为提高船舶建造效率、减少建造周期,将绳牵引并联机器人应用至门式起重机吊装领域,并开发一种新型绳牵引起重机器人。首先,通过矢量封闭理论对绳牵引起重机器人的运动学位置逆解进行分析,拟定吊具的运动轨迹,分析绳长的变化情况。其次,基于牛顿-欧拉法建立了绳牵引起重机器人的动力学模型,并采用绳索张力分布算法对绳索张力进行了优化。再次,通过MATLAB和ADAMS进行联合仿真。仿真结果表明:优化后的绳索张力光滑连续变化;在系统为开环的情况下,环形轨迹下绳长变化最大误差均值为46 mm;螺旋线轨迹下绳长变化最大误差均值为27 mm;往复运动轨迹误差比例均值为0.55%。最后,搭建了实验样机,实验条件下绳索张力误差比例在22%以内,验证了建立的动力学模型的准确性,为控制策略设计及样机开发提供了理论基础。
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关键词
绳牵引起重机器人
并联机构
动力学建模
张力优化
联合仿真
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Keywords
wire-driven crane robot
parallel mechanism
dynamic modeling
tension optimization
co-simulation
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分类号
TH215
[机械工程—机械制造及自动化]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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