太阳能板清理机机械臂部件设计与优化

【摘要】随着太阳能光伏发电产业的迅速发展,太阳能发电的使用规模也在不断扩大,随之而来的太阳能电池板清理问题急需解决。本文针对太阳能电池板清理问题,设计了一款太阳能电池板清理机,并对清理机机械臂的结构进行优化。第一,对机械臂的结构进行设计,使其实现伸展和收回动作,并在工作时保持稳定。介绍了机械臂各个部分的功能和作用。第二,利用改进的Danevit-Hartenberg方法建立机械臂的数学模型,并对机械臂进行运动学分析。根据运动学方程来规划机械臂工作空间。利用MATLAB软件对机械臂的工作空间进行规划,并在该软件中输出机械臂在空间所能触及的位置图像。在软件Pro/E中,建立机械臂各个部件的三维模型,对其进行运动仿真。仿真结果表明机械臂的空间位姿符合设计要求。第三,对机械臂清洗头进行有限元静力分析,得出其薄弱环节,分析结果表明机械臂强度设计合理。第四,利用(?)NSYS软件对清理机清洗部件进行模态分析,求出部件的固有频率及固有振型,为机械臂的设计提供参考数据。建立机械臂的动力学方程,并将三维模型导入ADAMS软件中,进行机械臂刚体动力学仿真。仿真能测出各个关节的力、力矩、速度、加速度等的相关数据,这些数据表明了机械臂结构比较合理。最后,在前几章已有工作的基础上,对机械臂部件进行优化,对优化后的机械臂部件进行仿真,仿真结果表明优化后的部件会更加节省材料,更加稳定。
【作者】关士学；
【导师】刘军；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】太阳能电池板清理机；机械臂；运动学；动力学；仿真；

【参考文献】
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