可折疊機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、機(jī)械手的廣泛運(yùn)用，使得勞動(dòng)生產(chǎn)率有很大幅度的提高，同時(shí)改善了勞動(dòng)者的工作環(huán)境。本文簡(jiǎn)單分析了國(guó)內(nèi)外機(jī)械手的研究現(xiàn)狀，提出來(lái)一種全新的六自由度可折疊機(jī)械手的結(jié)構(gòu)模型。本文對(duì)所研究的可折疊機(jī)械手進(jìn)行深入的理論研究，主要集中在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、工作空間的求解、動(dòng)力學(xué)分析、軌跡規(guī)劃和虛擬軟件建模仿真分析。機(jī)械手的力學(xué)特性分析是實(shí)現(xiàn)機(jī)械手完成準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，在機(jī)械手的研發(fā)過(guò)程中都需要對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性進(jìn)行完整地研究。對(duì)理論研究的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析，

2、將模型仿真得到的運(yùn)動(dòng)結(jié)果與機(jī)械手理論運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，找到機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的危險(xiǎn)受力位置，從而為進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械手結(jié)構(gòu)使其具有較好的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性作基礎(chǔ)。
　　本文對(duì)一種六自由度可折疊機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)研究，根據(jù)機(jī)械手幾何特點(diǎn)得到了六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解，在關(guān)節(jié)角度變化范圍內(nèi)進(jìn)行了詳細(xì)論述逆解，并使用MATLAB軟件進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證。介紹三次多項(xiàng)式法對(duì)機(jī)械手關(guān)節(jié)控制的研究思路，利用蒙特卡洛法求解出機(jī)械手的工作空間云圖，

3、分析機(jī)械手在實(shí)際工作過(guò)程中的液壓驅(qū)動(dòng)方式和可折疊性實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。選取牛頓歐拉法建立可折疊機(jī)械手的逆向動(dòng)力學(xué)方程，得出牛頓歐拉迭代法所需要的程序指令，最后將可折疊機(jī)械手的三維模型導(dǎo)入虛擬樣機(jī)ADAMS軟件中，指定機(jī)械手手爪目標(biāo)狀態(tài)下的位置和姿態(tài)，利用逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解出六個(gè)連桿關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，將關(guān)節(jié)角度變化量輸入到仿真模型中驅(qū)動(dòng)機(jī)械手關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行仿真運(yùn)算，考察機(jī)械手手爪是否達(dá)到預(yù)定的位置和姿態(tài)，輸出機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)關(guān)節(jié)