基于虛擬樣機技術(shù)的四自由度直角坐標(biāo)機器人設(shè)計研究.pdf

1、隨著機器人技術(shù)研究的不斷進步,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,機器人的數(shù)量逐年增加,逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的先進設(shè)備。廣泛應(yīng)用機器人不僅能夠大幅度的提高生產(chǎn)率,也可以改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品精度,推動工業(yè)發(fā)展。因此高技術(shù)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(biāo)志。而我國機器人產(chǎn)業(yè)卻由于新產(chǎn)品開發(fā)周期長、成本高、產(chǎn)品的評價和設(shè)計手段落后,導(dǎo)致機器人產(chǎn)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(shù)

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(shù)的代表軟件ADAMS的理論基礎(chǔ)及其開發(fā)流程,以三自由度直角坐標(biāo)機器人為原型,在查閱國內(nèi)外大量直角坐標(biāo)機器人的基礎(chǔ)上,通過對比分析確定了四自由度直角坐標(biāo)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?cè)狁詈咸摂M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(dǎo)向部件的振動情況,并對其結(jié)構(gòu)提出改進措施。
　　 (2)分析研究了機器人各軸的驅(qū)動力矩,確定了機器人各軸的最大驅(qū)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(fù)載下的傾翻可能性,并模擬了機器人傾翻過程,在此基礎(chǔ)上繪制了機器人在X、Z軸全程范圍內(nèi)各個位姿下的傾翻載荷曲線。
　　 (4)依據(jù)虛擬實驗研究成果及生產(chǎn)任務(wù),完成了機器