Delta并聯(lián)機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)-視覺(jué)控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)人口紅利的逐漸消失、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以及勞動(dòng)力短缺造成的制造成本的上升觸發(fā)著國(guó)內(nèi)制造業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，而機(jī)器人正是人機(jī)共存的未來(lái)工廠(chǎng)、“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分，同時(shí)也是“第三次產(chǎn)業(yè)革命”的著力點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn)，因而研制高速度、精準(zhǔn)化、穩(wěn)定性強(qiáng)、低成本的工業(yè)機(jī)器人是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中首先要解決的問(wèn)題。在食品、醫(yī)藥、3C等行業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)上，目前還主要由人力完成分揀、抓放、包裝等大量簡(jiǎn)單重復(fù)性操作，普遍存在低效率、

2、高成本、易污染等缺點(diǎn)。而Delta并聯(lián)機(jī)器人因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體剛度大、質(zhì)量輕、高速高精度、控制簡(jiǎn)單和制造成本低等優(yōu)勢(shì)，完全可以代替人工實(shí)現(xiàn)上述操作。針對(duì)我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需求，本課題進(jìn)行一定的理論研究、仿真分析和工程實(shí)踐工作，擬研制一款適用于食品、醫(yī)藥、3C等行業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)快速抓放操作的Delta并聯(lián)機(jī)器人。
　　本文首先對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，通過(guò)機(jī)構(gòu)分析論證了其擁有三維平動(dòng)和一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，運(yùn)用

3、解析幾何的方法求得位置正逆解的表達(dá)式，采用微分變換法獲得機(jī)器人的雅可比矩陣，運(yùn)用蒙特卡洛法分析了機(jī)器人的工作空間，采用達(dá)朗貝爾法建立了Delta并聯(lián)機(jī)器人的逆向動(dòng)力學(xué)模型。
　　其次，以驅(qū)動(dòng)桿、從動(dòng)桿桿長(zhǎng)以及靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)半徑之差為決策變量，以尺寸約束和速度約束為約束條件，以慣性矩陣奇異值全域最大值最小為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)Matlab編程計(jì)算得到較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。提出修正型梯形加速度曲線(xiàn)的軌跡和門(mén)字形運(yùn)動(dòng)路徑，并通