一種工業(yè)移動機械臂的研究及相關(guān)性能分析.pdf

1、傳統(tǒng)的工業(yè)機器人主要以串聯(lián)機器人為主，具有工作空間大的優(yōu)點，但是累計誤差大，在一定程度上限制了機器人向著高精度的方向發(fā)展;另外，驅(qū)動裝置主要安裝在各個關(guān)節(jié)處，會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動慣量，降低動力學性能;相對于串聯(lián)機構(gòu)而言，并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)剛度較大，結(jié)構(gòu)緊湊，但是工作空間比較小。為此，本文設計了一種底座可沿軌道滑動的六自由度工業(yè)機械臂。可動的底座進一步擴大了機械臂的工作范圍;分別由兩個滾珠絲杠驅(qū)動的新型雙平行四邊形機構(gòu)的引入，增加了工業(yè)機械臂的結(jié)

2、構(gòu)剛度;關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置一般比較重，滾子絲杠驅(qū)動的引入將原本在肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)移到離中心轉(zhuǎn)軸和基座較近的地方，這樣不僅減小了驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動半徑，而且降低了其高度，改善了工業(yè)機械臂的動力性能。本文設計的機械臂不僅滿足以上優(yōu)點，而且具有較大的工作空間和良好的工作空間性能，具有較好的靈活性。
　　本文針對該機械臂先后做了運動學分析、軌跡規(guī)劃、工作空間的求解與性能分析、機構(gòu)性能分析和機構(gòu)動力學分析。運動學分析是后續(xù)研究內(nèi)容的基礎(chǔ)，采

3、用D-H法進行正逆運動學方程的求解;軌跡規(guī)劃的研究分別針對任務空間和關(guān)節(jié)空間進行，先在任務空間規(guī)劃了具有代表性的螺旋軌跡，然后利用逆運動學方程求解出關(guān)節(jié)空間的輸入時間序列，采用了高次多項式擬合的方式完成關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃;在工作空間的研究中，分別闡述了“遍歷法”和“邊界法”對工作空間進行求解分析，并對比驗證兩種方法與傳統(tǒng)方法的效果，隨后對機械臂的工作空間性能做了分析;為了進一步分析該機械臂的機構(gòu)性能，采用了影響系數(shù)法對機構(gòu)的速度性能、加