復雜環(huán)境光學模塊裝校機器人的設計與研究.pdf

1、在某工程建設中，有大量的潔凈精密光學模塊需要從側面裝入到主體裝置上去。這些模塊種類繁多、數量巨大，外形尺寸、結構和重量也有很大差別，每類模塊都有獨特的安裝位置，安裝作業(yè)的空間復雜而狹小，安裝對位的過程中需要對模塊的姿態(tài)進行調整而且有一定的精度要求，安裝作業(yè)任務頻繁而嚴峻。本文正是針對該安裝作業(yè)任務的需要，設計了一臺滿足所有側裝光學模塊的安裝需求并具有一定精度和作業(yè)效率的七自由度冗余自由度串聯裝校作業(yè)機器人。
　　 論文首先介紹了

2、國內外工業(yè)機器人的研究現狀，對裝校系統(tǒng)的作業(yè)對象、作業(yè)環(huán)境和作業(yè)流程進行了詳細的介紹和分析，在此基礎上提出了裝校機器人的功能和技術指標。結合裝校作業(yè)的實際情況，通過對機器人手臂和手腕結構的比較確定出了機器人的總體方案并確定了機器人的連桿尺寸和關節(jié)運動范圍。分析比較了驅動方式和多種直線運動機構，完成了機器人的結構設計。
　　 其次，簡要介紹了機器人運動學分析的數學理論，并用D-H法建立了裝校機器人的運動學模型，從理論上完成了機器人

3、的運動學正解和逆解分析，利用矢量積法推導出了機器人的雅可比矩陣。
　　 再次，利用虛擬樣機技術，針對最重的切換模塊的整個實際裝校流程在COMOSMotion中進行了運動學仿真分析，得到了模塊的質心運動軌跡和速度、加速度、位移曲線，同時還得到了整個裝校過程中各關節(jié)的驅動力矩、反作用力和反作用力矩，為提升機構、側送機構的設計驗證以及后續(xù)的關鍵件應力應變分析提供了重要依據。
　　 最后，將運動學仿真分析的結果導入到COSMOS