关键词：柔性机械臂;;振动抑制;;模态分析;;随机振动分析;;位姿关系
摘 要：X射线无损检测技术作为一种方便可靠的检测技术在电力设备检测方面得到了广泛应用,但是目前X射线无损检测技术存在的问题是检测自动化水平低,检测装置布置主要依靠人力,影响了检测效率。为此,云南电科院研究开发了电力设备X射线无损检测移动平台,包括移动平台主体和一个多自由度柔性机械臂。柔性机械臂安装在平台上,其末端的夹持装置用于安装X射线检测装置。由于变电站复杂的物理环境,移动平台在运动过程中,路面不平度激励会导致机械臂末端发生剧烈的振动,影响检测效果和机械臂的使用寿命。因此有必要研究X射线移动平台柔性机械臂末端的抑振方法。本文首先利用Pro/E软件建立了X射线移动平台柔性机械臂的简化模型,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对不同材料属性和不同结构的机械臂进行了模态分析和随机振动分析,通过对比仿真结果找出了机械臂材料和结构与机械臂末端振动的关系,为抑制机械臂末端振动的方法研究提供了参考依据。然后通过对不同位姿状态下的机械臂进行仿真研究,对比不同位姿机械臂末端在相同路面激励作用下的位移响应。总结了机械臂位姿和机械臂末端振动之间的规律和关系,通过分析得到的关系曲线提出了一种通过改变机械臂位姿来达到抑制机械臂末端振动的方法。最后通过现场实验模拟X射线移动平台的越障过程,利用加速度传感器测量柔性机械臂的响应加速度。总结分析不同位姿机械臂的振动加速度,通过实验结果验证了机械臂位姿和机械臂末端振动之间的关系,从而为实现机械臂抑振智能化提供了参考依据。
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