并聯(lián)機器人擺頭部件設(shè)計與特性分析.pdf

1、并聯(lián)機器人是近幾年研究的熱點之一，相比于串聯(lián)機器人，并聯(lián)機器人具有精度高、剛度大、承載能力強和動態(tài)響應(yīng)快等特點，其應(yīng)用范圍日益廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展，對其進行全面而系統(tǒng)的研究并推向?qū)嶋H應(yīng)用，具有重要的理論意義和實用價值。
　　擺頭部件是并聯(lián)機器人最重要的部件之一，其性能的好壞直接影響工件的精度和加工的效率。擺頭部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較多，體積小，驅(qū)動和控制困難，精度不易保證，這些方面嚴重影響了其設(shè)計和生產(chǎn)。本文主要研究了45°萬能

2、擺頭和A/C雙擺頭的運動學正逆解，設(shè)計了45°萬能擺頭，并對45°萬能擺頭進行了靜態(tài)特性分析和動態(tài)特性分析。
　　首先，歸納了五自由度并聯(lián)機器人的分類，確定了具有兩個旋轉(zhuǎn)自由度的擺頭方案，接著又總結(jié)了擺頭的總體布局方案，分別建立了45°萬能擺頭和A/C雙擺頭的運動學模型，計算了兩種擺頭的運動學正逆解，根據(jù)分析，選擇了45°萬能擺頭的方案。然后對45°萬能擺頭進行了詳細設(shè)計。
　　其次，通過Pro/Engineer對45°萬能

3、擺頭進行整機三維建模，導入到ANSYS軟件建立有限元模型;由于45°萬能擺頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，根據(jù)靜力分析特點對模型進行簡化;根據(jù)實際條件計算出銑削力，進行了靜力學分析，并對結(jié)果進行了討論。
　　最后，對45°萬能擺頭進行了動態(tài)特性分析。介紹了模態(tài)分析的基本理論，對整機進行了模態(tài)分析，討論了模態(tài)分析結(jié)果及其對整機動態(tài)特性的影響?？紤]受外部動載荷的影響，對整機進行諧響應(yīng)分析，先介紹了諧響應(yīng)的基本理論，計算出外部激振力的大小和頻率，通過諧響應(yīng)