风电叶片涂刷机器人及其恒力装置设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球环保意识的增强和可持续发展战略的推进，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，近年来得到了快速发展。

风力发电机组的大型化趋势也日益明显，随之而来的是风电叶片尺寸和重量的不断增加，传统的依靠人工进行叶片表面涂刷的方式已经难以满足大型风电叶片制造效率和涂层质量的要求，同时也存在着安全风险高、劳动强度大等问题。

因此，研发自动化、智能化的风电叶片涂刷机器人，对于提高风电叶片生产效率、降低制造成本、改善工人劳动条件、提升风电叶片涂层质量和使用寿命具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着机器人技术的飞速发展，风电叶片涂刷机器人成为国内外学者研究的热点之一。

1. 国内研究现状

国内在风电叶片涂刷机器人领域的研究起步较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题的主要研究内容包括以下几个方面：1.风电叶片涂刷机器人总体方案设计：-分析风电叶片涂刷工艺，确定机器人的工作流程和功能需求。

-研究现有涂刷机器人的优缺点，设计合理的机器人结构方案，包括行走机构、姿态调整机构、涂刷执行机构等。

-建立机器人的运动学和动力学模型，分析机器人的运动特性，为后续的控制系统设计提供理论依据。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步进行，具体步骤如下：1.文献调研阶段：查阅国内外相关领域的文献资料，了解风电叶片涂刷机器人的研究现状、发展趋势以及关键技术，为本课题的研究提供理论基础和技术参考。

2.方案设计阶段：根据风电叶片涂刷的工艺要求和工作环境，确定机器人的功能需求和技术指标，完成机器人总体方案设计，包括机器人结构设计、恒力装置设计、控制系统设计等。

3.仿真分析阶段：利用solidworks、adams、matlab等软件对机器人的结构、运动和控制系统进行仿真分析，验证设计的可行性和合理性，并对设计方案进行优化改进。

5. 研究的创新点

本课题的创新点主要体现在以下几个方面：1.提出一种新型的风电叶片涂刷机器人结构方案，采用____机构设计，与传统的爬壁式机器人相比，该方案具有____优势，能够更好地适应风电叶片曲面形状，提高涂刷效率和质量。

2.设计一种基于____原理的恒力装置，能够在涂刷过程中保持稳定的接触力，提高涂层的均匀性和附着力。

3.开发一种基于____算法的机器人运动控制策略，实现对机器人运动轨迹的精确控制，提高涂刷精度和效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 孙树栋, 杜兆才, 刘延俊, 等. 大型风电叶片曲面机器人打磨路径规划[j]. 机械工程学报, 2020, 56(17): 40-49.

[2] 乔东升, 孙立宁, 杜志江. 大型风电叶片机器人自动化打磨技术研究现状与展望[j]. 机器人, 2019, 41(4): 529-540.

[3] 张凯, 付庄, 孙立宁, 等. 基于激光视觉的风电叶片曲面爬壁机器人位姿估计[j]. 机器人, 2018, 40(3): 343-351.