復雜環(huán)境光學模塊裝校機器人的設計與研究.pdf

1、在某工程建設中，有大量的潔凈精密光學模塊需要從側(cè)面裝入到主體裝置上去。這些模塊種類繁多、數(shù)量巨大，外形尺寸、結(jié)構(gòu)和重量也有很大差別，每類模塊都有獨特的安裝位置，安裝作業(yè)的空間復雜而狹小，安裝對位的過程中需要對模塊的姿態(tài)進行調(diào)整而且有一定的精度要求，安裝作業(yè)任務頻繁而嚴峻。本文正是針對該安裝作業(yè)任務的需要，設計了一臺滿足所有側(cè)裝光學模塊的安裝需求并具有一定精度和作業(yè)效率的七自由度冗余自由度串聯(lián)裝校作業(yè)機器人。
　　 論文首先介紹了

2、國內(nèi)外工業(yè)機器人的研究現(xiàn)狀，對裝校系統(tǒng)的作業(yè)對象、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)流程進行了詳細的介紹和分析，在此基礎上提出了裝校機器人的功能和技術(shù)指標。結(jié)合裝校作業(yè)的實際情況，通過對機器人手臂和手腕結(jié)構(gòu)的比較確定出了機器人的總體方案并確定了機器人的連桿尺寸和關(guān)節(jié)運動范圍。分析比較了驅(qū)動方式和多種直線運動機構(gòu)，完成了機器人的結(jié)構(gòu)設計。
　　 其次，簡要介紹了機器人運動學分析的數(shù)學理論，并用D-H法建立了裝校機器人的運動學模型，從理論上完成了機器人

3、的運動學正解和逆解分析，利用矢量積法推導出了機器人的雅可比矩陣。
　　 再次，利用虛擬樣機技術(shù)，針對最重的切換模塊的整個實際裝校流程在COMOSMotion中進行了運動學仿真分析，得到了模塊的質(zhì)心運動軌跡和速度、加速度、位移曲線，同時還得到了整個裝校過程中各關(guān)節(jié)的驅(qū)動力矩、反作用力和反作用力矩，為提升機構(gòu)、側(cè)送機構(gòu)的設計驗證以及后續(xù)的關(guān)鍵件應力應變分析提供了重要依據(jù)。
　　 最后，將運動學仿真分析的結(jié)果導入到COSMOS