串聯(lián)多關(guān)節(jié)機(jī)械臂設(shè)計與分析.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，為了能更好地與環(huán)境進(jìn)行交互、操縱物體、完成任務(wù)，對機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的指標(biāo)，要求高的負(fù)載自重比，操作更加靈活，強(qiáng)穩(wěn)定性和安全性等。對機(jī)器人做動力學(xué)分析的主要目的有兩個：其一是用于優(yōu)化控制，通過引入基于機(jī)器人動力學(xué)特性的控制規(guī)律，改善機(jī)器人控制的動態(tài)和靜態(tài)品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的軌跡跟蹤；其二是用于優(yōu)化結(jié)構(gòu)，一個合理設(shè)計的機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)該具有盡可能輕的非線性耦合性和采用恰如其分的驅(qū)動力。本文的任務(wù)是完成上述目標(biāo)的

2、基礎(chǔ)性部分，即設(shè)計一種串聯(lián)多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，對機(jī)械臂的靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等進(jìn)行分析，優(yōu)化機(jī)械臂的靜態(tài)與動態(tài)特性。 本文首先簡單介紹串聯(lián)多關(guān)節(jié)機(jī)械臂的原理，而后詳細(xì)的闡述了機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)。為驗(yàn)證機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，我們利用CAE軟件對關(guān)鍵部件進(jìn)行了靜力學(xué)分析。 在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，對機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了機(jī)械臂的運(yùn)動學(xué)方程，推導(dǎo)了機(jī)械臂剛體模型的拉格朗日動力學(xué)方程。用ADAMS軟件進(jìn)行動態(tài)仿真，分析