新型數(shù)控機床裝夾機械手設(shè)計與分析.pdf

1、本文研究了快速設(shè)計技術(shù)，運用CAD/CAE等計算機輔助技術(shù)對在少自由度情況下機器人的機構(gòu)和靈活性等進行了深入的探討，通過一次性機械調(diào)整達到對某一系列零件的自動裝夾和卸料，通過盡量使用簡單標(biāo)準(zhǔn)件和機械定位降低成本，通過調(diào)換不同的機械手爪提高機器人的柔性。同時，設(shè)計的裝夾機械手首次運用非線性規(guī)劃技術(shù)得出其結(jié)構(gòu)最優(yōu)尺寸，運用剛?cè)峄旌辖！?shù)優(yōu)化技術(shù)和極點配置技術(shù)提高運動的魯棒性；解決在保證機械手正常工作時快速有效定位的問題，并探索其實現(xiàn)最優(yōu)

2、控制的方法。
　　 文中首先介紹了國內(nèi)外工業(yè)機械手的研究現(xiàn)狀，探討了國內(nèi)工業(yè)機械手生產(chǎn)應(yīng)用中所存在的問題，以典型實例說明了有限元法的特性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化在工程中的應(yīng)用。從新型數(shù)控裝夾機械手的構(gòu)形設(shè)計角度出發(fā)，確定了裝夾機械手的工作對象參數(shù)以及設(shè)計要求和目標(biāo)。針對設(shè)計要求提出了兩種設(shè)計方案，對方案進行了分析對比，并確定了其中一種方案，給出判斷的理論依據(jù)。指出了設(shè)計過程中關(guān)鍵問題的解決方法，設(shè)計出了相應(yīng)的機械手結(jié)構(gòu)。利用CAD工具構(gòu)建三維

3、模型和搭建裝夾場景。
　　 其次研究了虛擬樣機技術(shù)及其在裝夾機械手中的應(yīng)用。根據(jù)裝夾機械手的特定需要選用合適的虛擬樣機分析模塊，對建立機械手虛擬樣機中關(guān)鍵技術(shù)進行分析，提出了合理可行的分析方案。提出了實際分析中存在的問題：兼容性問題、單位和約束問題、仿真步長及參數(shù)化選用不當(dāng)?shù)膯栴}等。通過ADAMS實現(xiàn)了裝夾機械手的虛擬樣機平臺。并且針對裝夾機械手設(shè)計結(jié)構(gòu)合理的問題，運用合適的分析軟件(HYPERMESH/ANSYS/OPTIST

4、RUCT/LS-DYNA)對數(shù)控裝夾機械手進行力學(xué)分析，并探討了網(wǎng)格質(zhì)量評價和求解方案選擇方法。實現(xiàn)了新型裝夾機械手的正向和側(cè)向靜力分析，并對分析結(jié)果進行總結(jié)。選擇機械手的底座進行分析，對其進行結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，比較優(yōu)化前后的模型結(jié)構(gòu)，確定合適的機械手底座的形狀?？偨Y(jié)了靜力分析和結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的關(guān)鍵問題。
　　 歸納了裝夾機械手的設(shè)計方法，并對其快速設(shè)計技術(shù)進行了總結(jié)。提出了在裝夾機械手的設(shè)計中聯(lián)合應(yīng)用CAD與CAE技術(shù)的新型設(shè)計方法