基于剛度的工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)研究.pdf

1、將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于切削加工領(lǐng)域是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用發(fā)展的重要趨勢(shì)。本文就工業(yè)機(jī)器人剛度不足導(dǎo)致末端受力變形過大，無法滿足機(jī)械加工要求的現(xiàn)狀，分析了機(jī)器人的剛度，提出了機(jī)器人連桿變形的遞推公式，建立了工業(yè)機(jī)器人的剛度模型，并基于剛度模型討論工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　(1)以MOTOMAN UP50工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象，采用D-H方法推導(dǎo)了其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并求解了運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。并針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，在缺乏工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)的前提下，討論了建立

2、工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的方法，提出了工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆向建模方法。
　　(2)分別以矢量法和微分變換法推導(dǎo)了6自由度垂直關(guān)節(jié)機(jī)器人的雅克比，并在此基礎(chǔ)上，求解了機(jī)器人末端加速度與各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。分析連桿的運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)了連桿運(yùn)動(dòng)的遞推公式，并采用牛頓歐拉遞推算法推導(dǎo)了工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程。
　　(3)分析關(guān)節(jié)剛度對(duì)末端變形的影響，在連桿剛性的假設(shè)下，忽略連桿慣性力及重力影響，利用微分運(yùn)動(dòng)關(guān)系及力雅克比直接推導(dǎo)了末端的柔度矩陣。