基于串并聯(lián)的三自由度搬運機器人研究.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)機器人得到了廣泛的應(yīng)用。作為工業(yè)機器人成員之一的高速搬運機器人對實現(xiàn)工業(yè)自動化,提高生產(chǎn)效率具有重要意義。高速搬運機器人是代替人類勞動,完成搬運工作的一種工業(yè)機器人,廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的包裝與運輸。高速搬運機器人的機構(gòu)形式對機器人快速搬運性能有著顯著的影響,本文將對快速搬運性能進行深入研究,設(shè)計新的機器人的機構(gòu)與運動方式,以滿足實際工業(yè)需求。
　　本文針對汽車零部件制造加工行業(yè),分析了國內(nèi)外現(xiàn)有高

2、速搬運機器機構(gòu),結(jié)合實際搬運需求、機器人的可靠性和經(jīng)濟性,提出了一種新型串并混聯(lián)三自由度機器人。兩伺服電機驅(qū)動兩平行直線模塊運動,使機器人末端作豎直高速運動和縱向直線運動。兩直線模塊固定在一伺服電機驅(qū)動的橫置直線模塊上,橫置直線模塊帶動并聯(lián)機器人作橫向運動。該機器人具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)慣量低、定位精度高、剛度高,易于實現(xiàn)高速、高加速度。在運動學(xué)和動力學(xué)兩方面對機器人進行深入分析。運動學(xué)方面,通過構(gòu)型分析,選擇了一種最優(yōu)結(jié)構(gòu)。基于雅可比矩陣

3、分析了機器人的靈巧度與奇異位置。建立機器人的運動學(xué)模型,分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對機器人速度、加速度性能的影響。在此基礎(chǔ)上,利用全局性能指數(shù)和傳動角兩指標(biāo),優(yōu)化了機器人的結(jié)構(gòu)和運動空間。動力學(xué)方面,通過建立的拉格朗日動力學(xué)方程,求出了機器人的驅(qū)動力。同時分析了機器人不同構(gòu)件對驅(qū)動力輸入的影響,為結(jié)構(gòu)選材與驅(qū)動選擇提供了理論支持。最后建立了實驗系統(tǒng),對機器人的位置精度、工作空間、重復(fù)性精度這些指標(biāo)進行了測定。實驗證明,所設(shè)計的機器人是可行的,滿足最初