石材立體工藝制品雕刻機器人的設計與研究.pdf

1、近年來,石雕制品在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽迷絹碓綇V泛。石雕制品數(shù)量龐大,類別繁多,屬于石材異型制品中的一個大類,但其加工的技藝要求和難度遠高于其它類型的石材制品,石雕制品的雕刻加工已成為石材行業(yè)提高產(chǎn)品附加值、擴大國內(nèi)外貿(mào)易的重要手段。發(fā)展機械化、自動化、智能化雕刻加工,加快傳統(tǒng)藝術品的復制、傳承,已成為石材行業(yè)的重要工作。當前,石材行業(yè)迫切需要石質(zhì)工藝品等的自動化、智能化加工技術與裝備,以滿足行業(yè)迅速發(fā)展的需求。
　　 本文在借鑒

2、國內(nèi)外先進工業(yè)機器人技術,消化吸收關鍵零部件技術的基礎上,立足國內(nèi)石材行業(yè)的現(xiàn)狀,合理規(guī)劃了石材立體工藝制品的功能需求、功能模塊、結(jié)構(gòu)形式及加工特點,確定了石材雕刻機器人系統(tǒng)的總體設計方案;根據(jù)石材雕刻制品加工過程中產(chǎn)生的載荷特點,設計完成了機器人系統(tǒng)的立柱結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)及腕部結(jié)構(gòu)零部件的設計計算及選型;運用D-H參數(shù)法,確定了其連桿的關節(jié)坐標系及其齊次坐標變換矩陣,完成了石材雕刻機器人系統(tǒng)運動學數(shù)學模型的建立;利用solidwo

3、rks軟件完成了石材雕刻機器人系統(tǒng)的三維建模,利用ADAMS/View的運動學、動力學仿真功能對其進行了仿真分析,給出了典型運動狀態(tài)下末端執(zhí)行器及各個關節(jié)的位移、速度及加速度等特性曲線,為機器人運動控制及優(yōu)化設計提供了依據(jù):運用ANSYS軟件對機器人系統(tǒng)中受力最復雜、結(jié)構(gòu)尺寸最大的立柱結(jié)構(gòu)進行了動靜態(tài)特性分析計算,掌握了其應力、應變分布狀況及其動態(tài)特性,為功能部件的性能修改和優(yōu)化提供了參考依據(jù),為保證機器人系統(tǒng)的加工精度及使用性能奠定了