TBM钢拱架拼接机械手抓取对接机构

作者：何源福; 夏毅敏^*; 龙斌; 邓朝辉; 雷茂林; 姚捷

来源：浙江大学学报(工学版), 2020, 54(11): 2204-2213.

• TBM钢拱架拼接
• 抓取对接机构
• 图谱法
• 构型设计
• 性能指标

为了提高钢拱架拼接效率,降低人工作业对施工的影响,提出隧道掘进机(TBM)钢拱架拼接机械手的抓取对接机构.利用图谱法对抓取对接机构进行构型设计,根据机构功能实现方式,将机构分解成2个支链,确定其自由度(DOF)空间和约束空间;根据线图的功能等效性,得到各支链自由度空间的若干同维子空间,配置合理的支链运动副,通过叠加组合,得到机构整体构型;建立机构的运动学模型,推导出机构各滑块位置与转动角的逆解;给出机构性能指标,利用螺旋理论,分析机构抓取模块的传递性能,结果表明,抓取对接机构的全局传递指标达到至少0.75,具有较好的传递性能,且其工作空间最大取值应小于π/2.制作抓取对接机构的样机,对钢拱架拼接过程进行实验,验证机构的可行性.

• 单位
  中铁第四勘察设计院集团公司; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中国铁建重工集团有限公司; 中南大学; 机电工程学院