1外文翻譯畢業設計題目：基于ADAMS的寬窄行分插機構動力學分析原文1：DynamicsSimulationAnalysisonGuidingMechanismforCableClimbingRobot譯文1：電纜攀爬機器人的動力學仿真分析2電纜攀爬機器人的動力學仿真分析JieLu,HongzhouLi,XuemeiZhang,XiaofaLaiCollegeofMechanicalEngineeringBeihuaUniversityJilin,ChinaYinshun_9999163.com摘要:本文介紹了一種使用動態分析軟件ADAMS建立一個關于電纜爬墻機器人引導原理的仿真模型的方法。通過這個模型和仿真的手段建立許多因素的影響,包括操作、姿態、角度、支撐剛度、預加載荷、支撐輪子的維度。來得到機器人的身體在工作狀態下的抵消補償。文章中的這種方法能夠提供一個基礎電纜攀爬機器人的結構優化設計。關鍵詞:電纜攀爬機器人引導原理動態仿真簡介電纜機器人通過沿著承載斜拉橋的電纜爬,高電壓線分布,桅桿和其他高空電纜,它可以執行如同缺陷檢測、污垢清洗、自動繪畫等3,2,1。和手動工作模式相比較,這個由機器人執行的自動工作模式不僅能降低操作成本,而且能保證工作過程的安全。因此,關于電纜攀爬機器的人相關技術和理論研究在已經被全世界許多學院和最近制定的許多成功的作品廣泛的看重4。通過機器人的驅動模式進行分類，存在通過輪子支撐的電動運行機制，氣動蠕動驅動，以及液壓驅動等。氣動蠕動驅動是其中一種廣泛運用的模式，因為它有媒體的優勢清潔、鎖模力緩沖、負載自適應、和更好的可控制性等優勢。本文介紹了一種氣動監測和控制機器人電纜繪畫。該機器人利用注入的壓縮空氣作為動力源，以監視和控制功能作為它的工作模式，它可以完成防腐涂料繪畫和電纜表面的顏色裝飾等工作，電纜的直徑在范圍在60毫米到200毫米之間，長度在300米以內。由于電纜可能有不同的截面形狀，如圓柱形、平行六個棱柱、或螺旋六棱柱，機器人的這種固定和支持引導機制必須有一定的靈活性，即機器人有對直徑變化能力的要求。然而，這種靈活性也必須有限制，如果太大，機器人的身體和電纜之間的偏心將會增加，從而會影響畫的質量，甚至可能導致機器人被阻塞等等。本文論述了對于機器人身體偏心的影響因素，例如,工作姿態、支承剛度、支撐車輪大小、預加載荷等等，并介紹了一些電纜爬墻機器人設計的指導原則。電纜機器人的操作姿勢在機器人工作過程中保持身體和電纜的同心度是很有必要的，否則，工作質量3有可能降低。三個引導車輪均勻地分布在圓柱的周圍用于保持設計機器人時的同心度。為了適應不同電纜的不同截面形狀，三個引導支持輪，尾部是由三個薄氣缸驅動，用于夾緊電纜。盡管有電纜形狀的影響，外部工作負載有可能會導致機器人身體的偏轉和因此帶來受力狀態的改變。為了方便分析，并且為了計算方便，假設這三個支撐是彈性的(見圖1),定義如下：與電纜相關的機器人的身體狀態命名為工作姿態；線t-t是通過電纜軸和沿重力方向的線，被作為工作姿態的參考線；位于電纜頂端的并且最靠近t-t線的支持輪命名為輪1；角是主截面和參考線之間的夾角，被命名為工作姿態角；從輪1開始，其他兩個沿逆時針的支持輪分別被命名為輪2和3。根據上述的假設和定義，我們知道機器人的工作姿態取決于工作姿態角，并且這個角應該在關于對稱結構的正負60范圍之內。圖1機器人的姿態和其被迫所處的狀態4機器人身體補償的動態仿真分析電纜機器人在工作狀態下的動態特性是非常復雜的(參見圖1)。如圖1所示，當三個定向輪子的預加載荷相等并且沒有其他外部負載作用，機器人身體的幾何中心和該電纜的中心是同心的；一旦有外力作用，由于支撐點的彈性特征，機器人的幾何中心和電纜中心會產生偏移量，不同的支持輪也會產生一個相對運動并且會導致支持車輪和電纜的接觸點改變，然后動態特性也會隨著改變。因此，電纜機器人在工作狀態下的動態機理模型是一個時變模型。與此同時，在分析過程中也應考慮接觸剛度、摩擦特性。因此，簡單的模型并不能滿足對機器人設計的要求，而且傳統的靜態分析法很難建立和解決以上這種問題并且計算精度也達不到要求。本文介紹了一種使用ADAMS的新方法，一種動態仿真軟件，來建立電纜機器人引導機制和根據實際工作條件仿真獲得的機器人身體的不同偏移的動態模型。A.物理和幾何參數的描述為了理論分析和仿真計算的方便，機器人引導機制的物理和幾何參數定義如下：Ti-機器人身體的內徑(mm)L-引導輪寬度(mm)Gj-等效負載-工作姿態角-支撐輪角度p-機器人身體的偏移量(mm)Ki(i=1、2、3)支持點的剛度(N/mm)D-電纜直徑(mm