全方位移動(dòng)混聯(lián)式操作臂機(jī)器人系統(tǒng)分析設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人作為機(jī)器人系統(tǒng)中的一個(gè)重要的分支，近年來已經(jīng)成為機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)熱點(diǎn)。自從上世紀(jì)九十年代以來，人們開展了很多關(guān)于機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)的開發(fā)和研制工作，根據(jù)不同工環(huán)境的要求開發(fā)了多種多樣的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如高精度的定位性、原地自轉(zhuǎn)功能以及二維平面上的全方位移動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力，成為了機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)研究的重點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一種基于Mecanum輪系的四輪全方位移動(dòng)混聯(lián)式操作臂機(jī)器人，深入研究了全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特

2、性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)構(gòu)的控制方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。
　　 論文首先介紹了Mecanum輪的結(jié)構(gòu)和基本運(yùn)動(dòng)原理，分析了由4個(gè)Mecanum輪組成的全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立了該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)Mecanum輪的運(yùn)動(dòng)原理，對(duì)輥?zhàn)拥妮喞螤钸M(jìn)行了研究，獲得輪廓的參數(shù)化方程，根據(jù)實(shí)際要求確定了全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)，完成了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 在移動(dòng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，論文提出了一種新型基于差動(dòng)驅(qū)動(dòng)

3、的串、并聯(lián)操作機(jī)械臂，該機(jī)械臂結(jié)合了串、并聯(lián)機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)，具有較大的抓取/自重比。論文建立了該機(jī)械臂的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行了正、反運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，運(yùn)用SolidWorks對(duì)機(jī)械臂個(gè)部件進(jìn)行了3D詳細(xì)設(shè)計(jì)，采用ADAMS軟件對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。通過仿真分析驗(yàn)證了所提方案的正確性合理性。
　　 論文最后就機(jī)器人的控制系統(tǒng)提出了總體設(shè)計(jì)思想，討論了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇、調(diào)速以及驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)等，并且通過Matlab/Simu