6R工業(yè)機(jī)器人整體剛度建模與彈性動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人的普及是工業(yè)自動(dòng)化的重要標(biāo)志。隨著機(jī)器人向高速和輕型化方向發(fā)展,使得機(jī)器人桿件及關(guān)節(jié)柔性增加,對(duì)位置精度和動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生不良影響。因此,開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模態(tài)及傳動(dòng)部件剛度的研究,對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及性能的提高具有重要的意義。
　　本文以一臺(tái)6R串聯(lián)噴涂機(jī)器人為研究對(duì)象。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行關(guān)節(jié)剛度的折算,得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)剛度的估算值。建立了噴涂機(jī)器人各主要部件的三維有限元分析模型。在機(jī)器

2、人最危險(xiǎn)的受力狀況下對(duì)各部件進(jìn)行了靜力學(xué)分析,對(duì)機(jī)器人局部剛度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)噴涂機(jī)器人各主要部件進(jìn)行模態(tài)分析,研究了各階振型及對(duì)應(yīng)的固有頻率,為避免其在共振頻率附近工作提供了參數(shù)依據(jù)。
　　考慮機(jī)器人整體三維結(jié)構(gòu)及其材質(zhì)粘彈特性,比如關(guān)節(jié)柔性等方面的影響,建立噴涂機(jī)器人整體彈性動(dòng)力學(xué)有限元分析模型,進(jìn)行了噴涂機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和準(zhǔn)靜態(tài)分析。研究機(jī)器人整體應(yīng)力、應(yīng)變分布狀況,分析其強(qiáng)度和剛性等力學(xué)性能。為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依