焊接機械手虛擬樣機設(shè)計及動力學(xué)仿真.pdf

1、目前,焊接機器人技術(shù)是焊接領(lǐng)域提高工作效率、改善焊接質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的重要手段,而作為焊接機器人的執(zhí)行機構(gòu)——焊接機械手發(fā)揮了重要作用。其動力學(xué)性能則直接決定了焊接機器人的應(yīng)用水平。本論文首先設(shè)計了一套焊接機械手,并利用UG給出了機械手的虛擬樣機模型,在這基礎(chǔ)上對機械手的動力學(xué)性能進(jìn)行仿真,為機械手結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、控制部分的設(shè)計提供了理論依據(jù)。本文的主要工作如下:
　　 第一章介紹了機器人的發(fā)展概況,對機器人技術(shù)進(jìn)行概述,包括虛擬

2、樣機技術(shù)的應(yīng)用、動力學(xué)方程建模的方法和研究進(jìn)展、動力學(xué)仿真軟件和仿真方法。
　　 第二章介紹了本論文所設(shè)計機械手的工作條件及機械手的各種性能參數(shù),并在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對機械手電機和減速器進(jìn)行選型,得出電機和減速器的安裝尺寸,然后對機械手的關(guān)節(jié)及傳動方式進(jìn)行設(shè)計。最后是基于UG軟件初步設(shè)計出機械手的本體結(jié)構(gòu),并建立其虛擬樣機模型。
　　 第三章詳細(xì)介紹了機械手動力學(xué)所能解決的問題,基于機械手的虛擬樣機模型給出了其D-H參

3、數(shù)并對機械手關(guān)節(jié)變換矩陣和雅可比矩陣進(jìn)行計算,利用拉格朗日第二類方程建立了本機械手的動力學(xué)模型,結(jié)合本機械手的D-H參數(shù)計算出機械手關(guān)節(jié)1關(guān)節(jié)3的動力學(xué)逆解。
　　 第四章基于動力學(xué)仿真軟件ADAMS對機械手進(jìn)行仿真,首先建立仿真模型并對模型進(jìn)行合理的簡化,然后對模型添加約束、載荷,在添加載荷的過程中考慮了不同的運動條件,對不同運動條件下的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 第五章是基于動力學(xué)仿真結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析,利用有限元分析軟件