氣動(dòng)助力機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文結(jié)合企業(yè)對(duì)助力機(jī)械臂市場(chǎng)的設(shè)備需求，圍繞助力機(jī)械臂結(jié)構(gòu)以及氣動(dòng)控制的若干關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了SCARA型氣動(dòng)助力機(jī)械臂，并對(duì)其進(jìn)行了有限元分析和控制系統(tǒng)仿真驗(yàn)證。本文研究工作和主要成果總結(jié)如下:
　　首先，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了SCARA型助力機(jī)械臂的整體結(jié)構(gòu)。機(jī)械臂包括立柱、大小臂、氣缸、中間連接和吸盤手爪等主要組成部分，并分析了其運(yùn)動(dòng)空間。
　　其次，在完成助力機(jī)械臂三維虛擬樣機(jī)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了機(jī)械臂關(guān)鍵零部件的有

2、限元分析，消除應(yīng)力集中的同時(shí)，也對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得整個(gè)機(jī)械臂滿足了安全要求。分析了機(jī)械臂的前六階模態(tài)，避免在操作過(guò)程中出現(xiàn)共振現(xiàn)象。
　　最后，搭建氣動(dòng)控制系統(tǒng)平臺(tái)并進(jìn)行AMESim仿真分析。通過(guò)先導(dǎo)調(diào)壓閥和氣控減壓閥的組合調(diào)控氣缸使氣缸推力與重物達(dá)到平衡;建立氣缸腔內(nèi)氣體動(dòng)力學(xué)模型、氣缸活塞負(fù)載模型和閥的壓力流量模型;利用AMESim進(jìn)行氣動(dòng)系統(tǒng)建模，并進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證控制模型設(shè)計(jì)的合理性。
　　本文研究方法與