用于建筑和服务行业的最小自由度混合式爬竿与操作机器人的设计与样机研究[外文翻译].rar
用于建筑和服务行业的最小自由度混合式爬竿与操作机器人的设计与样机研究[外文翻译],附件c：译文用于建筑和服务行业的最小自由度混合式爬竿与操作机器人的设计与样机研究m. tavakoli1, m.r. zakerzadeh2, g.r. vossoughi3, and s. bagheri41 msc. graduate student in mechanical engineering, shari...
该文档为压缩文件,包含的文件列表如下:
内容介绍
原文档由会员 retego 发布
附件C：译文
用于建筑和服务行业的最小自由度混合式爬竿与操作机器人的设计与样机研究
M. Tavakoli1, M.R. Zakerzadeh2, G.R. Vossoughi3, and S. Bagheri4
1 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology, Tehran, Iran,
m.tavakoli@mehr.sharif.edu
2 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology
3 Associate Professor of mechanical engineering, Sharif University of Technology
4 Assistance Professor of computer science, Sharif University of Technology
摘要:
本文讨论了一个四自由度的多任务爬竿与操作机器人的概念、设计、建模与样机。混合式爬竿与操作机器人能够沿着具有弯道、分支以及台阶变化的横截面的管状结构运动，具有2个移动自由度和2个转动自由度的混合式串联机构和并联机构为这些机器人提供了良好的解决方案。机器人运动到目的地后，也能够执行操作、修理和维护任务。论文在讨论了机构的概念后，也提出了建模和详细设计方面的一些问题最后还讨论了机器人机构的样机的一些问题。
1.介绍
由于攀爬机器人在高大建筑的维护，农业丰收，高速路和桥梁的维护和船厂生产设施等上的重要应用，近些年他们越来越被人们重视。
用串行多臂机器人来完成攀爬任务，需要更大的自由度，如果没有在混合的工作空间中对机器人做必要的能力提升，一系列的配置就会在节点处需要更大的扭矩，而这又需要大功率的励磁机，并造成较小的有效载荷重量比，在攀爬机器人中这点十分关键。相比之下采用并行平台，可以使重量/功率比减小，并允许更大的有效载荷。
更早的研究区域集中在6自由度的普通棱柱形球面机制中[1]~[2]。
Saltar′en et al.建模并仿真了一个6自由度并行机器人气动驱动装置，该模型机器人有一个很大的有效载荷能力，这在工业攀爬机器人领域是一个很重要的突破 [3]。
Later R Aracil et al.编造了并联机器人自主攀爬沿管状结构。这种机器人用一个平台驱动作为支撑。这个平台驱动由6个气缸与伺服控制，其机制也使用六汽缸作为夹持器（ 每个夹持器3缸） ，总共使用了12个驱动器，但并没有把驱动器作为机械臂[4]。这种机制相当复杂，并有能力在任何方向上通过弯管，让它适合做沿弯管的复杂的结构运动。所以有必要对机器人进行简化，让它有能力去像人一样动作，并有简单的结构，最少的自由度和最少的驱动器数目。然而在机制中使用气缸会有一个问题，那就是如何把压缩空气从压缩器中转移到缸体中。
但是在近些年一些工业应用像机器刀具则更注重少于6自由度的并行机制，更多的研究在集中在3自由度的机制上[10-12]。
用于建筑和服务行业的最小自由度混合式爬竿与操作机器人的设计与样机研究
M. Tavakoli1, M.R. Zakerzadeh2, G.R. Vossoughi3, and S. Bagheri4
1 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology, Tehran, Iran,
m.tavakoli@mehr.sharif.edu
2 Msc. Graduate student in mechanical engineering, Sharif University of
Technology
3 Associate Professor of mechanical engineering, Sharif University of Technology
4 Assistance Professor of computer science, Sharif University of Technology
摘要:
本文讨论了一个四自由度的多任务爬竿与操作机器人的概念、设计、建模与样机。混合式爬竿与操作机器人能够沿着具有弯道、分支以及台阶变化的横截面的管状结构运动，具有2个移动自由度和2个转动自由度的混合式串联机构和并联机构为这些机器人提供了良好的解决方案。机器人运动到目的地后，也能够执行操作、修理和维护任务。论文在讨论了机构的概念后，也提出了建模和详细设计方面的一些问题最后还讨论了机器人机构的样机的一些问题。
1.介绍
由于攀爬机器人在高大建筑的维护，农业丰收，高速路和桥梁的维护和船厂生产设施等上的重要应用，近些年他们越来越被人们重视。
用串行多臂机器人来完成攀爬任务，需要更大的自由度，如果没有在混合的工作空间中对机器人做必要的能力提升，一系列的配置就会在节点处需要更大的扭矩，而这又需要大功率的励磁机，并造成较小的有效载荷重量比，在攀爬机器人中这点十分关键。相比之下采用并行平台，可以使重量/功率比减小，并允许更大的有效载荷。
更早的研究区域集中在6自由度的普通棱柱形球面机制中[1]~[2]。
Saltar′en et al.建模并仿真了一个6自由度并行机器人气动驱动装置，该模型机器人有一个很大的有效载荷能力，这在工业攀爬机器人领域是一个很重要的突破 [3]。
Later R Aracil et al.编造了并联机器人自主攀爬沿管状结构。这种机器人用一个平台驱动作为支撑。这个平台驱动由6个气缸与伺服控制，其机制也使用六汽缸作为夹持器（ 每个夹持器3缸） ，总共使用了12个驱动器，但并没有把驱动器作为机械臂[4]。这种机制相当复杂，并有能力在任何方向上通过弯管，让它适合做沿弯管的复杂的结构运动。所以有必要对机器人进行简化，让它有能力去像人一样动作，并有简单的结构，最少的自由度和最少的驱动器数目。然而在机制中使用气缸会有一个问题，那就是如何把压缩空气从压缩器中转移到缸体中。
但是在近些年一些工业应用像机器刀具则更注重少于6自由度的并行机制，更多的研究在集中在3自由度的机制上[10-12]。
