并聯(lián)機(jī)器人擺頭部件設(shè)計(jì)與特性分析.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人是近幾年研究的熱點(diǎn)之一，相比于串聯(lián)機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人具有精度高、剛度大、承載能力強(qiáng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍日益廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，對(duì)其進(jìn)行全面而系統(tǒng)的研究并推向?qū)嶋H應(yīng)用，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　擺頭部件是并聯(lián)機(jī)器人最重要的部件之一，其性能的好壞直接影響工件的精度和加工的效率。擺頭部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較多，體積小，驅(qū)動(dòng)和控制困難，精度不易保證，這些方面嚴(yán)重影響了其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。本文主要研究了45°萬(wàn)能

2、擺頭和A/C雙擺頭的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解，設(shè)計(jì)了45°萬(wàn)能擺頭，并對(duì)45°萬(wàn)能擺頭進(jìn)行了靜態(tài)特性分析和動(dòng)態(tài)特性分析。
　　首先，歸納了五自由度并聯(lián)機(jī)器人的分類，確定了具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的擺頭方案，接著又總結(jié)了擺頭的總體布局方案，分別建立了45°萬(wàn)能擺頭和A/C雙擺頭的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，計(jì)算了兩種擺頭的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解，根據(jù)分析，選擇了45°萬(wàn)能擺頭的方案。然后對(duì)45°萬(wàn)能擺頭進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。
　　其次，通過(guò)Pro/Engineer對(duì)45°萬(wàn)能

3、擺頭進(jìn)行整機(jī)三維建模，導(dǎo)入到ANSYS軟件建立有限元模型;由于45°萬(wàn)能擺頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，根據(jù)靜力分析特點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化;根據(jù)實(shí)際條件計(jì)算出銑削力，進(jìn)行了靜力學(xué)分析，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了討論。
　　最后，對(duì)45°萬(wàn)能擺頭進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析。介紹了模態(tài)分析的基本理論，對(duì)整機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析，討論了模態(tài)分析結(jié)果及其對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響?？紤]受外部動(dòng)載荷的影響，對(duì)整機(jī)進(jìn)行諧響應(yīng)分析，先介紹了諧響應(yīng)的基本理論，計(jì)算出外部激振力的大小和頻率，通過(guò)諧響應(yīng)