基于特種工件的大工作空間噴涂機(jī)器人設(shè)計與分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本課題以大型特種工件表面防熱層噴涂作業(yè)為背景,針對工件表面噴涂作業(yè)任務(wù)要求,提出一種大工作空間噴涂機(jī)器人構(gòu)型方案,進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、工作空間和奇異位形分析,開展軌跡規(guī)劃和動力學(xué)仿真,其研究結(jié)果為大型特種工件噴涂機(jī)器人研制提供理論指導(dǎo),課題研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價值。
  論文主要研究內(nèi)容如下:
  1.根據(jù)大型工件噴涂任務(wù)要求,利用圖形學(xué)方法開展串聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計,提出大型工件表面防熱層噴涂串聯(lián)機(jī)器人的不同設(shè)計方案。結(jié)合

2、工件具體噴涂要求,對幾種設(shè)計方案進(jìn)行比較分析后,確定一種噴涂機(jī)器人設(shè)計方案,據(jù)此完成噴涂機(jī)器人尺寸綜合設(shè)計。
  2.對噴涂機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析,應(yīng)用D-H法建立機(jī)器人正逆位置分析模型,結(jié)合數(shù)值計算軟件mathmatica求出其解析解。對噴涂機(jī)器人機(jī)構(gòu)工作空間分析、奇異位形進(jìn)行分析,采用蒙特卡洛方法及matlab編程繪制了機(jī)器人的三維空間及二維截面的工作空間,采用螺旋理論及零空間方法分析了擬定機(jī)構(gòu)的奇異位形情況,在此基礎(chǔ)上確定

3、機(jī)器人末端操作器在三維空間中的運(yùn)動范圍。
  3.根據(jù)工件特點(diǎn)和噴涂靈活避障要求,對噴涂機(jī)器人無干涉、連續(xù)噴涂的路徑軌跡規(guī)劃進(jìn)行研究,完成滿足特定精度要求的插值運(yùn)算和位置逆解運(yùn)算,在關(guān)節(jié)空間內(nèi)對各個關(guān)節(jié)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行規(guī)劃。
  4.在噴涂機(jī)器人三維建?;A(chǔ)上,利用噴涂路徑軌跡規(guī)劃結(jié)果,對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真,驗(yàn)證本文中關(guān)于運(yùn)動學(xué)解和軌跡規(guī)劃結(jié)果等理論計算的正確性。對噴涂機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析,驗(yàn)證在大工作空間條件下,大尺寸機(jī)

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