打磨機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軌跡規(guī)劃.pdf

1、本文研究的機(jī)器人是應(yīng)用于打磨行業(yè)的一類工業(yè)機(jī)器人。與傳統(tǒng)的人工手工打磨相比，打磨機(jī)器人易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，同時(shí)還能減輕工人操作的勞動(dòng)強(qiáng)度以及解決企業(yè)用工荒等諸多問題。關(guān)鍵零部件是打磨機(jī)器人本體的主要結(jié)構(gòu)，也是設(shè)計(jì)工作的核心部分。
　　本文在綜合考慮和分析了國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款10kg六自由關(guān)節(jié)式打磨機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、虛擬仿真分析、力學(xué)性能分析以及路徑軌跡規(guī)劃

2、與仿真，具體的工作任務(wù)如下：
　　1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及性能參數(shù)完成了打磨機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。將設(shè)計(jì)的機(jī)器人簡化為桿件模型，并運(yùn)用D-H參數(shù)法建立了該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的求解與推導(dǎo)，運(yùn)用MATLAB Robotics toolbox工具箱進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析，驗(yàn)證桿件模型設(shè)計(jì)的正確性。利用牛頓-歐拉方程法推導(dǎo)打磨機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程，并對打磨機(jī)器人進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)方程求解，給出了機(jī)器人關(guān)

3、節(jié)臂的動(dòng)力學(xué)方程的的迭代方法。
　　2.將在 MATLAB里進(jìn)行的某一工況下路徑的軌跡規(guī)劃所得到各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ADAMS里作為驅(qū)動(dòng)函數(shù)，進(jìn)行了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真分析，獲得關(guān)鍵零部件的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，通過對數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行分析，驗(yàn)證了電機(jī)及減速器選型的正確性以及機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。通過ADAMS與ANSYS軟件之間接口，在ADAMS軟件里通過FEA Loads導(dǎo)出關(guān)鍵部件在運(yùn)動(dòng)過程中所受約束力最大時(shí)刻的載荷信息，然后對該部件進(jìn)行