机械5

摘要 斜拉桥的定期维护对桥梁结构的安全至关重要。桥架上的大部分荷载是由缆索支撑的，因此对缆索的检测显得尤为重要。在本文中，设计了一种可以方便、安全地检测缆索，可以在斜拉桥缆索上自由攀爬的机器人。机器人由3个相同的模块组成，以120分开在一个框架周围的缆索，每个模块有两个功能机构，即驱动，粘附。机器人由电机驱动六个软滚轮在缆索上自由移动。本文通过在solid works中对电机驱动方式的缆索机器人制作了零件模块的3D图以及装配图的3D图，并且进行运动分析和力分析,使其能以2~8m/mi
n的速度沿着直径范围在60~160mm的圆柱形或类似形状的斜缆索上自由攀登的缆索检测机器人。 关键词：斜拉桥缆索;攀爬机器人;三维建模;有限元分析 目录 第一章绪论1 1.1研究背景1 1.2缆索机器人在国内外的发展现状2 1.2.1国内研究背景2 1.2.2国外研究背景3 1.3研究的主要内容6 第二章机器人的结构设计与分析8 2.1机器人工作原理8 2.2设计要求8 2.3机器人总体结构、主要零件及机构的设计9 2.3.1机器人总体结构设计9 2.3.2机器人主要零件及机构的设计9 2.4机器人受力与动力学分析12 2.4.1机器人受力分析12 2.4.2机器人动力学分析14 2.4.3附着条件的计算15 2.5电机的选型16 2.5.1电机的分类16 2.5.2伺服电机和步进电机: 16 2.5.3电机的计算与选型18 2.6本章小结20 第三章机器人的三维建模21 3.1 solidworks软件的介绍21 3.2运用solidworks进行三维建模21 3.2.1 solidworks三维建模方法21 3.3运用solidworks进行装配25 3.4机器人3D模型26 3.5本章小结27 第四章机器人主要零件的有限元分析28 4.1 solid works有限元分析简介28 4. 2有限元分析流程28 4.3推杆的有限元分析29 4.3.1推杆受力模型的建立29 4.3.2生成网格和求解32 4.3.3结果分析和输出33 4.4机器人推杆的优化设计36 4.5机器人总质量体积的计算38 4.5本章小结39 第五章结论40 5.1总结40 5.3本章小结41 致谢42 参考文献44