作品包括：

Word设计说明书1份

开题报告一份

CAD版本图纸，共3张

SW三维图一套

摘要

作为路网核心枢纽节点的编组站，随着我国铁路货运网规模的不断扩大和运输效率的显著提高，其运营效率对全路网运力的释放形成了直接制约。在作业效率低、劳动强度大、安全隐患突出等问题上，目前驼峰调车场仍普遍采用人工摘钩作业方式。针对我国铁路货车车钩结构特点和驼峰解体作业流程，提出自动化脱钩机器人系统解决方案，面向驼峰作业场景，构建包含火车-车钩-机器人三位一体的全流程模拟验证平台，为智能化升级驼峰调车作业提供技术支撑。 模块化自动脱钩机器人系统是基于驼峰作业场景的需求而设计开发的，主要包括：脱钩机器人本体结构、一体化视觉定位模块、柔性抓取机构、力控执行单元等。为兼容13、16、17等主要货车钩的自适应车钩耦合机构设计。并利用三维绘图软件SOLIDWORKS绘制了三位一体的立体模型，即列车-车钩-脱钩机器人。 机器人连杆坐标系的建立，运动学模型的构建采用D-H参数法的改进，得到运动正解和析解；为实现车钩定位和轨迹规划，开发逆运动学数值解法。应用拉格朗日方程通过模态分析识别系统固有频率，从而为结构优化提供理论依据，建立非线性动力学模型，揭示关节驱动力矩与作业姿态的耦合关系。开展基于Solid Works Motion的全流程运动模拟，验证机构干涉和运动轨迹的可行性；在Solid Works Simulation基础上实施关键部件静态有限元分析，确保结构强度符合200%安全系数要求。 本文提出的自动摘钩机器人系统实现了车钩自动识别、精准定位与柔性摘解功能，通过多物理场耦合仿真证明了系统在驼峰调车场景的适用性。

 关键词：编组站，摘钩机器人，建模仿真，运动学

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