一種含柔性桿件的高速并聯(lián)機器人優(yōu)化設(shè)計方法研究.pdf

1、本文緊密結(jié)合提高高速并聯(lián)抓取機器人動態(tài)精度的需要，以Diamond600型2平動自由度并聯(lián)機器人為對象，系統(tǒng)研究了考慮運動構(gòu)件彈性的動力學(xué)建模及模型修正、試驗方法、優(yōu)化技術(shù)及性能評價等與動態(tài)設(shè)計相關(guān)的理論與方法。論文取得了如下創(chuàng)造性成果：
　　 □基于KED精確分析方法建立了Diamond600并聯(lián)機器人的彈性動力學(xué)模型。通過對比機器人在不同位姿下的模態(tài)，分析了其作為時變機構(gòu)的模態(tài)頻率的變化規(guī)律，修正了前人得出該機構(gòu)動態(tài)特性分布

2、具有對稱性的結(jié)論，并研究了機器人運行峰值加速度對模態(tài)頻率的影響。
　　 □以Diamond并聯(lián)機器人動力學(xué)試驗為例，提出了一種適用于研究時變機構(gòu)的模態(tài)試驗技術(shù)，通過對比兩類模型(動平臺模型和整機模型)的模態(tài)試驗結(jié)果，從而準(zhǔn)確判斷出影響機器人操作精度的關(guān)鍵模態(tài)。在時變機構(gòu)動態(tài)特性的模態(tài)試驗研究中，運用該試驗技術(shù)可以顯著提高試驗效率。
　　 □在運用靜態(tài)有限元技術(shù)修正并聯(lián)機器人理論模型的單元參數(shù)時，建立了一種適用于多原則的參

3、數(shù)修正模型，該模型具有效率高且通用性強的特點。同時利用動態(tài)修正技術(shù)，以試驗?zāi)B(tài)模型為基準(zhǔn)，修正了彈性動力學(xué)模型。對比試驗結(jié)果表明，修正后的模型基本能夠反映機器人的動力學(xué)特性，可以作為優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)。
　　 □在不降低運行速度條件下，以提高操作精度為目標(biāo)，提出一種組合遞進的全局優(yōu)化設(shè)計方法，借助遺傳算法和經(jīng)典優(yōu)化算法，完成了Diamond600并聯(lián)機器人的動態(tài)設(shè)計。
　　 □基于模態(tài)性質(zhì)分析的全域均值，提出了一種衡量時變機