袋裝物料搬運機器人動力學(xué)研究.pdf

1、水泥、化肥、糧食、面粉、飼料、農(nóng)副產(chǎn)品和礦產(chǎn)品等粉粒狀物料大都是采用袋包裝運輸?shù)?，并且這些物料產(chǎn)量巨大，目前我國袋裝物料的倉庫搬運和裝卸運輸方式主要是靠肩扛和小車拉，不僅裝卸工人的勞動強度大、工作效率低，而且是在粉塵的環(huán)境下工作，危害裝卸工人的身心健康。由機器人代替人工搬運袋裝物料就成為一種合理的選擇，“袋裝物料裝卸汽車機器人的研究”(山東省教育廳科技計劃項目，項目批準號：J05802)就是在這樣的背景下提出來的，本文以省教育廳科技計劃

2、項目為依托，完成了上述目標的基礎(chǔ)性部分，即對課題組研究的一臺5自由度袋裝物料搬運機器人進行了運動學(xué)和動力學(xué)計算的研究，并做了相應(yīng)的仿真分析。 所完成的主要工作包括，建立了該機器人的串聯(lián)5桿運動坐標系，及其等效簡化結(jié)構(gòu)的多剛體動力學(xué)模型，對上述模型進行了運動學(xué)和動力學(xué)分析，計算出了該機器人系統(tǒng)的運動學(xué)方程及雅可比矩陣，并推導(dǎo)出其簡化結(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的第二類拉格朗日動力學(xué)方程組。并且基于Matlab對袋裝物料搬運機器人動力學(xué)微分方程編

3、程求解，開發(fā)出一個形象實用的用戶系統(tǒng)，便于求解復(fù)雜的動力學(xué)微分方程的解。 在此基礎(chǔ)上，還運用ADAMS虛擬樣機技術(shù)對該機器人系統(tǒng)作了考慮重力影響的動力學(xué)仿真：即先借助Solidworks的參數(shù)化建模功能建立了該5自由度袋裝物料搬運機器人的虛擬三維實體模型，并通過ADAMS可以識別的Parasolid格式將該虛擬機器人導(dǎo)入ADAMS平臺，再參照機器人實際的幾何參數(shù)、物理特性以及約束條件，建立了該虛擬5自由度機器人的動力學(xué)仿真模型，