硅片傳輸機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、集成電路(IC)裝備制造業(yè)是高技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)的典型代表，硅片傳輸機(jī)器人是IC制造裝備中負(fù)責(zé)硅片傳輸和定位的關(guān)鍵設(shè)備之一，其工作性能直接影響硅片的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。針對(duì)硅片傳輸機(jī)器人高精度、高潔凈和高可靠性的要求，研究硅片傳輸機(jī)器人手臂的動(dòng)力學(xué)特性，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真和實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高其工作性能，對(duì)硅片傳輸機(jī)器人的深入研究具有重要意義。
　　 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外硅片傳輸機(jī)器人的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀，概述了機(jī)器人手臂的

2、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，提出了硅片傳輸機(jī)器人手臂動(dòng)力學(xué)特性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究?jī)?nèi)容。
　　 其次，根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本理論，推導(dǎo)了機(jī)器人徑向直線伸縮運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，依據(jù)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的基本理論，推導(dǎo)了機(jī)器人徑向直線伸縮運(yùn)動(dòng)的拉格朗日運(yùn)動(dòng)方程式，為后續(xù)的研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　 然后，建立了硅片傳輸機(jī)器人的虛擬樣機(jī)仿真模型，利用ADAMS軟件對(duì)機(jī)器人徑向直線伸縮運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，得到

3、了機(jī)器人大臂、小臂和末端執(zhí)行器的速度、加速度、角速度曲線等一系列重要仿真結(jié)果，驗(yàn)證了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論分析。
　　 隨后，根據(jù)模態(tài)分析的相關(guān)理論，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)機(jī)器人手臂進(jìn)行了有限元模態(tài)分析，并搭建動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，最后應(yīng)用MATLAB軟件依據(jù)導(dǎo)納圓模態(tài)辨識(shí)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理，并對(duì)比了實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果，結(jié)果表明機(jī)器人手臂的動(dòng)力學(xué)特性仍需提高，結(jié)構(gòu)需改進(jìn)優(yōu)化。
　　 最