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1、在某工程建設(shè)中,有大量的潔凈精密光學(xué)模塊需要從側(cè)面裝入到主體裝置。這些模塊種類(lèi)繁多,外形尺寸、結(jié)構(gòu)和重量也有很大差別,每類(lèi)模塊都有其獨(dú)特的安裝位置,安裝空間復(fù)雜且狹小,安裝到位的過(guò)程中需要對(duì)模塊的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整而且有一定的精度要求,安裝作業(yè)任務(wù)頻繁而嚴(yán)峻。本文正是針對(duì)該安裝作業(yè)任務(wù)的需要,設(shè)計(jì)一臺(tái)滿(mǎn)足所有側(cè)裝光學(xué)模塊的安裝需求并具有一定精度和作業(yè)效率的八自由度串聯(lián)側(cè)裝裝校機(jī)器人。
論文首先介紹國(guó)內(nèi)外冗余度機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和運(yùn)動(dòng)學(xué)
2、研究現(xiàn)狀,對(duì)裝校系統(tǒng)的作業(yè)環(huán)境、作業(yè)對(duì)象和作業(yè)流程進(jìn)行詳細(xì)的介紹和分析,在此基礎(chǔ)上提出裝校機(jī)器人的功能和技術(shù)指標(biāo)。結(jié)合裝校作業(yè)的實(shí)際情況,通過(guò)冗余度機(jī)器人的構(gòu)型比較確定裝校機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案。隨后,簡(jiǎn)要介紹機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的數(shù)學(xué)理論,采用D-H參數(shù)法建立裝校機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,完成機(jī)器人的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。針對(duì)八自由度串聯(lián)機(jī)器人逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的難點(diǎn),采用“關(guān)節(jié)變量虛化法”,重新構(gòu)建了一個(gè)“虛擬六自由度機(jī)器人”,采用解析法求出其逆解后,以
3、“占用空間最小”為優(yōu)化原則,利用1stOpt軟件中的麥夸特算法得到八自由度裝校機(jī)器人的優(yōu)化逆解結(jié)果,并且通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)方法的可靠性。然后,利用Matlab中的Robotics Toolbox對(duì)正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真,直觀地確定正逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法的正確性和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。根據(jù)正向運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)論,采用蒙特卡羅方法,借助Matlab軟件對(duì)裝校機(jī)器人的工作空間進(jìn)行仿真分析,表明機(jī)構(gòu)可以滿(mǎn)足實(shí)際的裝校作業(yè)需求。最后,應(yīng)用Ansys Work
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