基于虛擬樣機技術的四自由度直角坐標機器人設計研究.pdf

1、隨著機器人技術研究的不斷進步,在現(xiàn)代工業(yè)生產中,機器人的數(shù)量逐年增加,逐漸成為工業(yè)生產中不可或缺的先進設備。廣泛應用機器人不僅能夠大幅度的提高生產率,也可以改善產品質量,提高產品精度,推動工業(yè)發(fā)展。因此高技術含量的機器人普遍受到各國政府的重視,也成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標志。而我國機器人產業(yè)卻由于新產品開發(fā)周期長、成本高、產品的評價和設計手段落后,導致機器人產品種類單一、更新?lián)Q代滯后,進而無法滿足市場需求。虛擬樣機技術

2、的出現(xiàn)為解決這些問題提供了強有力的工具和手段。
　　 本課題首先介紹虛擬樣機技術的代表軟件ADAMS的理論基礎及其開發(fā)流程,以三自由度直角坐標機器人為原型,在查閱國內外大量直角坐標機器人的基礎上,通過對比分析確定了四自由度直角坐標機器人總體方案,進而綜合使用pro/e、ADAMS及其接口軟件Mechanical/Pro建立了機器人的剛柔耦合虛擬樣機模型,利用建立的樣機模型進行了一系列的虛擬實驗:
　　 (1)確定了機器人

3、整機模型在重力方向和水平方向上固有頻率,分析了機器人手臂部件和Z軸導向部件的振動情況,并對其結構提出改進措施。
　　 (2)分析研究了機器人各軸的驅動力矩,確定了機器人各軸的最大驅動力矩及最佳的加減速時間。
　　 (3)分析了機器人在極限情況、過大負載下的傾翻可能性,并模擬了機器人傾翻過程,在此基礎上繪制了機器人在X、Z軸全程范圍內各個位姿下的傾翻載荷曲線。
　　 (4)依據虛擬實驗研究成果及生產任務,完成了機器