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超大伸缩比机械臂结构设计及其刚度优化方法

李峰  邹堃  车凌云  殷辰炜  董飞英  张嘉宁  张小俊  
【摘要】:定期清理灰库内壁板结干灰已成为保障火电厂机组安全运营的重要措施。针对现有灰库清理机器人普遍存在的清理区间局限、整机刚度不足等突出问题,通过引入基于绳排的同步伸缩驱动机构,融合轻量化高刚度的多节箱式臂体及柔性周向回转关节,创新设计出一款基于超大伸缩比机械臂的灰库全域面清理机器人。在此基础上,通过深入力学分析建立伸缩臂力学模型并提出刚度条件。利用迭代法对伸缩臂截面参数进行优化,获得不同情况下最优截面参数。仿真实验表明:经刚度优化后的伸缩臂整体刚度良好,满足灰库清理机器人长期作业要求。

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