硅片傳輸機器人的動力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、集成電路(IC)裝備制造業(yè)是高技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)的典型代表，硅片傳輸機器人是IC制造裝備中負責(zé)硅片傳輸和定位的關(guān)鍵設(shè)備之一，其工作性能直接影響硅片的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。針對硅片傳輸機器人高精度、高潔凈和高可靠性的要求，研究硅片傳輸機器人手臂的動力學(xué)特性，進行動力學(xué)仿真和實驗，并進行手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高其工作性能，對硅片傳輸機器人的深入研究具有重要意義。
　　 本文首先介紹了國內(nèi)外硅片傳輸機器人的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀，概述了機器人手臂的

2、運動學(xué)、動力學(xué)及機器人手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)知識，提出了硅片傳輸機器人手臂動力學(xué)特性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究內(nèi)容。
　　 其次，根據(jù)機器人運動學(xué)的基本理論，推導(dǎo)了機器人徑向直線伸縮運動的運動學(xué)方程，依據(jù)機器人動力學(xué)的基本理論，推導(dǎo)了機器人徑向直線伸縮運動的拉格朗日運動方程式，為后續(xù)的研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　 然后，建立了硅片傳輸機器人的虛擬樣機仿真模型，利用ADAMS軟件對機器人徑向直線伸縮運動進行了運動學(xué)和動力學(xué)仿真，得到

3、了機器人大臂、小臂和末端執(zhí)行器的速度、加速度、角速度曲線等一系列重要仿真結(jié)果，驗證了機器人的運動學(xué)和動力學(xué)理論分析。
　　 隨后，根據(jù)模態(tài)分析的相關(guān)理論，應(yīng)用ANSYS軟件對機器人手臂進行了有限元模態(tài)分析，并搭建動力學(xué)實驗平臺對機器人手臂結(jié)構(gòu)進行了試驗?zāi)B(tài)分析，最后應(yīng)用MATLAB軟件依據(jù)導(dǎo)納圓模態(tài)辨識方法對實驗數(shù)據(jù)進行了分析處理，并對比了實驗與仿真結(jié)果，結(jié)果表明機器人手臂的動力學(xué)特性仍需提高，結(jié)構(gòu)需改進優(yōu)化。
　　 最