炮膛检测机器人系统开发研究

作     者：徐绍堂 

作者单位：哈尔滨理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：尤波;曹民荣

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：炮膛机器人 检测 直线度误差 光散射 

摘      要：目前的炮膛检测绝大多数仍采用传统的肉眼观察,测量结果的低精度、大误差很难适应现代化的火炮生产技术,从而阻止了国防业的迅速发展。这就要求一种新的测量方法来代替传统的测量方法;而随着现代技术的进步,特别是电子技术、微机应用和自动控制理论的不断进展,机器人技术也得到了突飞猛进的发展,从而使其应用领域越来越广泛。 论文正是在上述思想的基础上,基于炮膛内径的直线度、直径及阴阳膛表面粗糙度方便、准确的测量为目的,在总结传统的炮膛检测技术的基础上,确定了一种具有自动定心功能的新型炮膛检测机器人的设计方案,用工控机控制反应式步进电机实现机器人在炮膛内的运动,使机器人的控制简单化,同时降低了成本。 论文首先对炮膛检测机器人的主要技术进行了研究,对检测仪器进行了原理分析、选择和方案设计。经比较对检测仪器进行了合理的选择,经分析提出了一种较佳的检测方案,根据此方案对机器人的本体结构进行了详细的设计,并利用CAXA 电子图板绘制了二维工程图。 论文对检测系统的原理及硬件电路进行了设计,同时对步进电机的控制软件进行了详细的设计;对直线度误差的评定方法进行了分析,分别给出了炮膛内径的直线度、直径及阴阳膛表面粗糙度的测量方法,并用VB 编写了相应的控制软件,最后提出了一种炮膛粗糙度非接触测量法—光散射法。利用工厂的便利条件,做出了机器人实物,并对炮膛直线度进行了测量,结果令人满意,为进一步研究更先进的检测仪器奠定了坚实的基础。