火炮膛内拍照机器人方案设计及联合仿真机器人方案设计及仿真分析(4)
目前，有限元法已广泛应用于各行各业。各色有限元计算软件的大量出现，如 ABAQUS，NASTRAN，MARC，HYPERMESH，ANSYS 等极大的丰富了工作分析的手段。现如今，有限元法理论已经发展得相当成熟，不再会期望有什么根本性变化，它的发展偏向应用范围和使用方法等方面。
2膛内拍照机器人设计
2.1总体方案设计
本文研究火炮膛内拍照机器人，要求能在不同口径的身管内实现定位、行走、停止、拍照等，各部分功能通过程序控制，获得的图片信息保存到存储卡内供检测人员参考，进而分析炮管的磨损情况。机器人的工作原理如图所示。
2.1 总体方案设计示意图
膛内拍照机器人由本体、驱动机构、传动机构、行走机构、变径机构和控制电路组成。各部分的设计充分考虑了火炮自身特点，本文重点研究机械
结构的实现，电路部分由其他相关人员负责。
2.2机器人本体
本体作为机器人必不可少的一部分，起着支撑、连接等重要作用。机器人本体有整体式和组合式两种形式[14]，组合式由多关节组成，结构复杂，适用于弯道场所。火炮身管为细长管道，采用整体式容易满足行走要求。膛内拍照机器人本体如图2.2所示。
2.2 机器人本体示意图
如上图本体分为三部分：前端是变径电机外壳部分，中间是外壳连接体，后端为驱动电机外壳部分。本体的连接方案决定了机器人结构的合理性，因此本体的设计对机器人的整体结构至关重要。本体设计为圆柱形，主要考虑到圆形截面的对称性好，机器人在收缩时整体呈圆柱体，美观且占用空间小，携带方便。
2.2.1变径电机外壳
变径电机外壳是自动变径部分的基体，示意图如图2.3所示。
2.3变径电机外壳示意图
如图2.3所示，在外形结构上，电机外壳后端设有连接螺纹M60，能与外壳连接架进行连接，其中，螺纹退刀槽后的平面实现定位。外壳前端均匀分布了3组支撑臂的支架孔，支架与该平面扔采用螺钉连接方式。在机壳内部，多级孔分布的形式用于放置柔性调节组件， 孔用于固定变径电机。
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