機(jī)器人加工系統(tǒng)剛度性能優(yōu)化研究.pdf

1、機(jī)器人以其高精度、高效率、低成本和可擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)正被廣泛應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。然而串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)弱剛性問題成為影響其末端定位精度及加工動(dòng)態(tài)性能的首要因素。本文應(yīng)用機(jī)器人的自運(yùn)動(dòng)特性，針對(duì)附加第七軸的機(jī)器人加工系統(tǒng)剛度性能優(yōu)化進(jìn)行了研究。
　　以KUKA KR360-2機(jī)器人為研究對(duì)象，基于D-H方法建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。使用微分變換和矢量積兩種方法求解了機(jī)器人雅克比矩陣，并對(duì)機(jī)器人的奇異性、靈巧性和特征長(zhǎng)度等運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了分析

2、。
　　在對(duì)機(jī)器人操作臂進(jìn)行一般靜力分析的基礎(chǔ)上，得出了力和力矩的坐標(biāo)變換公式。在連桿剛性假定下，忽略補(bǔ)償剛度矩陣的作用，建立了機(jī)器人靜剛度模型。引入了剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo):剛度矩陣瑞利商和剛度橢球，最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證了剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的正確性及合理性。
　　基于傳統(tǒng)剛度映射模型，借助激光跟蹤儀及測(cè)力儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了多組關(guān)節(jié)剛度辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)分析計(jì)算獲得關(guān)節(jié)剛度數(shù)值。進(jìn)行了一組驗(yàn)證試驗(yàn)，對(duì)于關(guān)節(jié)剛度數(shù)值的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。