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作品名称：“大力水手”——碳纤维危险环境作业机械臂
学校名称：沈阳工学院
参赛队伍：浑元形意太极门
参赛学生：云普郅罗嘉晖曾祥瑞
指导老师：徐佳澍隋志纯

详细说明

该机械臂的工作环境和工作性质要求该设备质量轻、刚度好、以及优秀的耐辐射能力。对于给定的机器人运动(具有一定的载荷，在一定的速度下)，末端操作器的弹性动力学响应、机械精度、重复性、末端操作器的稳态时间等特性都受到结构部件的质量、刚度、阻尼特性的影响。由一般的力学性质可知，使用碳纤维材料后，质量的减少可以降低惯性，提高操作速度；增加刚度将降低挠度；增加材料的阻尼将减少稳态时间。碳纤维热膨胀系数为负，当基体膨胀系数为正且适当组合时，复合材料热膨胀系数极小，也即意味着温度改变时，制件的热变形和热应力极小。碳纤维在室温下变形极微。根据博实碳纤维提供的测试数据显示，同是100cm长度的铝合金机械臂零件与碳纤维机械臂零件，在室温12℃中放置相同时间，最终铝合金机械臂零件变化0.13mm，但碳纤维机械臂零部件则丝毫没有产生形变，这有利于机械臂保持精密性和准确性。