袋裝水泥裝車機器人機構(gòu)研究.pdf

1、隨著水泥生產(chǎn)的自動化和水泥包裝機的自動化發(fā)展，迫切需要與之配套的自動袋裝水泥裝車設(shè)備，以提高效率、降低成本、減小污染。目前，國內(nèi)外袋裝水泥裝車機器人的技術(shù)還尚未成熟，袋裝水泥的快速裝車已經(jīng)成為水泥生產(chǎn)運輸過程的瓶頸，在一定程度上制約著袋裝水泥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　針對袋裝水泥裝車過程中質(zhì)量大、速度快、污染嚴重等問題，結(jié)合機器人機構(gòu)學相關(guān)理論，確定機器人的整體結(jié)構(gòu)方案，提出一種基于并聯(lián)機構(gòu)的裝車機械手，與吊裝體機構(gòu)、預整機構(gòu)等結(jié)合構(gòu)成袋

2、裝水泥裝車機器人整機結(jié)構(gòu)。對各部分的結(jié)構(gòu)組成、功能進行詳細的分析與設(shè)計，確定機械手結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。
　　對并聯(lián)機械手進行運動學和動力學分析。利用矢量法和坐標變換法建立機械手運動學模型，借助 Kutzbach-Grubler公式進行機構(gòu)自由度分析，得出機構(gòu)位置、速度、加速度逆解解析表達式。利用 Matlab中的 fsolve函數(shù)得到機械手的數(shù)值正解?；谂ｎD-歐拉法建立機械手的關(guān)節(jié)位移、速度、加速度與驅(qū)動力矩/力的關(guān)系。
　　進

3、行機械手機構(gòu)的工作空間、奇異性和靈巧度分析。用極坐標邊界搜索法，確定機械手的工作空間，并通過 Matlab編程繪制機械手空間點云圖和邊界輪廓散點圖，驗證機械手工作空間的合理性。采用Gosselin和Angeles求解方法對機械手進行奇異性分析，根據(jù)Jacobian矩陣建立奇異性判別形式，得出其奇異臨界條件。利用Jacobian矩陣的條件數(shù)指標分析機械手的靈巧度，得到其靈巧度的分布規(guī)律圖，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供理論參考。
　　基于虛擬樣機