机械手论文：海洋采矿机械手设计及有限元计算

机械手论文：海洋采矿机械手设计及有限元计算机械手论文：海洋采矿机械手设计及有限元计算【中文摘要】随着人口的增长,人类社会面临着资源日益锐减的局面,开发和寻求的新的资源成为了人类生存发展的趋势,陆地资源的减少使人们把资源的开发利用的目标转向了太空和海洋。海洋面积占地球面积的71%,其开发利用的潜能不可估量。可以说海洋简直就是一个聚宝盆,其中矿产资源的种类就令人惊叹。在深海地区,蕴藏着多金属结核矿和硫化矿,这些矿产又是人类生存发展的重要资源。近年来科学家们在大洋底发现了这样一种极具开采价值的矿产资源“热液硫化物”,它是一种块状或者软泥状的海底矿藏,数量相当巨大,是一种极有开发前途的大洋矿产资源。对于这样一种矿藏的开采,急待研制性能良好的开采工具,本文研究的机械手就是这样一种试制的进行海洋矿产开采的工具。本文是在中南矿冶研究院金星教授的海洋开发项目《深海热液硫化物可视抓网》研究基础上,主要对其开发试制的机械手进行虚拟样机的研究,主要内容包括:对连杆运动学数学理论空间向量的坐标转换进行了分析,对连杆动力学方程—拉格朗日动力学方程进行了推导;分析了机械手结构设计方法并对机械手的零部件在SolidWorks中进行了建模及其装配,而且对机械手的结构进行了分析;运用有限元软件Workbench建立了机械手的有限元模型,运用米塞斯强度屈服理论,针对机械手固定爪臂的极端工况下的强度校核;运用COSMOSMotion动力学分析软件对机械手进行了刚体静力学及动力学的仿真,对机械手的运动学物理量进行了分析,并研究了重力对机械手运动的影响。【英文摘要】Withtheincreasingofthepopulation,themankindfacethesituationoftheresourcedecreaseddaybyday,andthedecreaceoftheinlandresourcemakepeopledivertthetargetwheretoexploittheresourcetothespaceandocean.Theoceancoversanareaof71%ontheearth,andtheexploitingpotentialisinestimable.Soitissimplyacornucopiainwhichthesortsofmineralresourcesaremarvelous.Itcontainsalotofpolymetallicnodulesandsulphides,whichisimportanttothedevelopmentofthemankind.Inrecentyears,thescientistsdiscoveredsuchamineralresourcescalled“Hydrothennalsulfide”whichismuchworthtobeexploitedatthebottomoftheocean.Itisapromisingbenthalmineralresourcewhoseshapeislumporsoftmud,andthequantityisquitetremendous.Butitisurgenttomanufactureaminingtoolwithgoodperformancefortheexploitationofit,andthemanipulatorresearchedinthiscontextissuchatrailtoolusedtoexploitthemineral.Thispaperwillfocusonresearchofthevirtualprototypeofthetrailmanipulatorbasedontheresearchoftheoceanexploitationproject”visualcapturingnetforHydrothennalsulfideindeepsea”whichisdirectedbyprofessorJinxing

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本章小结

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第6章机械手动力学仿真分析

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6.1引言

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6.2SolidWorks仿真软件简介

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6.2.1SolidWorks简介

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6.2.2SolidWorks软件特点

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6.2.3运动分析插件COSMOSMotion分析理论

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6.3机械手的静力学接触仿真

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6.3.1机械手的运动描述

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6.3.2不同开度下机械抓手的计算分析

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6.4机械手的非接触动力学仿真

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6.4.1机械手运动条件设置