輪轂搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，機(jī)器人越來(lái)越多的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，本文針對(duì)江蘇某車(chē)輪輪轂加工廠的輪轂加工生產(chǎn)線，輪轂毛坯在不同工作臺(tái)間進(jìn)行加工時(shí)，目前仍然采用人工進(jìn)行搬運(yùn)的方法，為其研制一種搬運(yùn)機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)輪轂在加工過(guò)程中各工作臺(tái)和傳送帶間轉(zhuǎn)換時(shí)的自動(dòng)搬運(yùn)，降低了輪轂的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
　　本文首先針對(duì)輪轂這一搬運(yùn)對(duì)象的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)機(jī)器人的各關(guān)節(jié)部件和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)了機(jī)器人各機(jī)構(gòu)及整體的尺寸和造

2、型，并利用SolidWorks對(duì)其進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，為了驗(yàn)證其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，利用ANSYS Workbench對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)鍵受力部位做了有限元分析，得到其位移和應(yīng)力云圖，并做了相應(yīng)的修改和調(diào)整。
　　對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究。在確定機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立機(jī)器人的D-H坐標(biāo)系，得到其總變換矩陣，即運(yùn)動(dòng)學(xué)正解，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量表達(dá)式。并利用仿真軟件MATLAB對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建

3、模，對(duì)其進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真得到各關(guān)節(jié)的位移一時(shí)間曲線，進(jìn)一步驗(yàn)證了機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
　　對(duì)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析研究。為了保證負(fù)載和運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)其液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，給出了液壓系統(tǒng)原理圖，在此基礎(chǔ)上利用仿真軟件AMESim對(duì)液壓系統(tǒng)各馬達(dá)及液壓缸的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真，得到相應(yīng)的時(shí)間曲線，驗(yàn)證液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，并就液壓系統(tǒng)仿真本身做了改進(jìn)，從而保證液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和可靠性。<