噴涂機器人的設(shè)計及其運動誤差分析.pdf

1、噴涂機器人屬于工業(yè)機器人的范疇,它是機器人技術(shù)在噴涂工藝中的典型運用。由于噴涂工藝的特殊性,與一般的工業(yè)機器人相比,噴涂機器人在作業(yè)過程中其末端要求以較高的速度運動,而且在噴涂區(qū)保持速度均勻。本文設(shè)計了一種五自由度噴涂機器人,并作了以下幾個方面的研究:
　　(1)根據(jù)任務(wù)要求,在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用關(guān)節(jié)型。首先對機器人工作空間進(jìn)行分析,確定了機器人的連桿長度。然后對機器人驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,通過對不同驅(qū)動方式的比較,確定采用步進(jìn)電機驅(qū)

2、動。最后參考同類機器人的運動參數(shù),結(jié)合實際工作情況,確定了機器人的關(guān)節(jié)運動速度以及運動范圍。
　　(2)根據(jù)機器人實際結(jié)構(gòu)建立了D-H運動學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上對機器人運動學(xué)正問題和逆問題進(jìn)行研究,并對運動學(xué)正反解的進(jìn)行了推導(dǎo)。通過矢量法推導(dǎo)了相鄰連桿坐標(biāo)系間的速度關(guān)系,完成了機器人的速度分析。
　　(3)介紹了機器人軌跡生成的各種方法,在對機器人工作空間進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,確定了機器人末端關(guān)節(jié)在笛卡爾空間的路徑,并對該路徑進(jìn)行離

3、散,通過齊次坐標(biāo)變換,求出中間點在基坐標(biāo)系下的位姿。在運動學(xué)反解的基礎(chǔ)上,將笛卡爾空間的中間點映射到關(guān)節(jié)空間,然后在關(guān)節(jié)空間對關(guān)節(jié)角進(jìn)行插值。
　　(4)分析由靜態(tài)誤差引起的機器人末端位姿誤差的來源,對誤差源進(jìn)行了分類,然后利用微分法對坐標(biāo)系的微分運動進(jìn)行了公式推導(dǎo),最后在此基礎(chǔ)上分別采用矩陣法和攝動法建立了機器人靜態(tài)位姿誤差模型。
　　本文設(shè)計了噴涂機器人的本體結(jié)構(gòu),對機器人運動學(xué)進(jìn)行了分析,完成了誤差分析與建模,并對機器