基于SINOVATION的工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，極大地提高了生產(chǎn)效率。作為一種復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)種類繁多，其相關(guān)的各種性能指標(biāo)也具有多樣性。在對(duì)工業(yè)機(jī)器人這種復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)分析等過(guò)程中，缺少一個(gè)專業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)。因此，本文對(duì)與工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)有關(guān)的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的功能模塊，對(duì)于提高機(jī)器人的設(shè)計(jì)效率具有重要的意義。
　　本文首先基于D-H方法建立了六自由度

2、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)齊次變換矩陣推導(dǎo)出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解，利用分離變量法推導(dǎo)了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得到逆解的解析解。針對(duì)多組逆解情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解進(jìn)行了分組并引入關(guān)節(jié)配置編號(hào)，提高了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解的計(jì)算效率。
　　其次，建立了工業(yè)機(jī)器人平臺(tái)模型庫(kù)?；趨?shù)化建模技術(shù)在SINOVATION中實(shí)現(xiàn)了常見(jiàn)類型的工業(yè)機(jī)器人三維CAD快速建模，并建立了機(jī)器人的三維模型庫(kù);深入分析了基于多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語(yǔ)言Modelica的多體動(dòng)力學(xué)建模原理，

3、并且基于該語(yǔ)言建立了串聯(lián)、并聯(lián)和搬運(yùn)碼垛機(jī)器人的多體動(dòng)力學(xué)模型。為工業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的快速建模模塊及動(dòng)力學(xué)仿真模塊奠定了基礎(chǔ)。
　　第三，提出了基于參數(shù)映射的SINOVATION/Modelica模型集成方法。分析了CAD模型與基于Modelica語(yǔ)言的多體動(dòng)力學(xué)模型的信息構(gòu)成，研究了兩類模型的信息提取技術(shù)，通過(guò)SINOVATION與Modelica模型的參數(shù)映射技術(shù)實(shí)現(xiàn)了SINOVATION與Modelica的集成，為機(jī)器人的多體動(dòng)