鋼絲網(wǎng)架焊接機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析研究.pdf

1、鋼絲網(wǎng)架珍珠巖夾芯板是一種新型墻體材料,它以其自重輕、隔熱、隔音、抗震能力高、施工方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑與民用建筑框架結(jié)構(gòu)中的非承重墻體和防火要求高的防火通道、防火墻等部位。為了實(shí)現(xiàn)鋼絲網(wǎng)架珍珠巖夾芯板的生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化,本文對(duì)鋼絲網(wǎng)架原有生產(chǎn)線最后一道工序—焊接工藝進(jìn)行分析,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作要求進(jìn)行焊接機(jī)械手的方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、軌跡規(guī)劃和仿真分析。
　　本文所完成的工作如下:
　　(1)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)

2、場(chǎng)的方案要求,實(shí)現(xiàn)了各個(gè)關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)方式的選擇,完成了焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并通過三維實(shí)體建模軟件Pro-E建立了焊接機(jī)械手的結(jié)構(gòu)模型。
　　(2)采用D-H法建立了該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并在連桿坐標(biāo)系簡圖的基礎(chǔ)上,利用齊次坐標(biāo)變換求解了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)的正問題和逆問題;同時(shí)利用特定位置下的機(jī)械手驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解的正確性。
　　(3)分析了焊接作業(yè)的實(shí)際工作空間,在此基礎(chǔ)上建立了工作空間正逆問題的數(shù)學(xué)模型

3、,并采用帶約束的非線性規(guī)劃方法對(duì)此模型進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)出最小包容工作空間的主連桿幾何參數(shù)。
　　(4)確定了路徑方案并將軌跡分段,同時(shí)研究一定約束條件下的軌跡規(guī)劃問題,并闡述了用三次多項(xiàng)式曲線建立機(jī)械手的軌跡方程。
　　(5)分析并推導(dǎo)焊接機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,可用來推算機(jī)械手的動(dòng)力控制以及估算以一定速度和加速度驅(qū)動(dòng)機(jī)械手時(shí)各關(guān)節(jié)所需的驅(qū)動(dòng)力。
　　(6)在ADAMS中建立機(jī)械手的模型,依次添加約束和驅(qū)動(dòng)函數(shù)后,仿真檢