基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的四自由度直角坐標(biāo)機(jī)器人設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)研究的不斷進(jìn)步,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)器人的數(shù)量逐年增加,逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的先進(jìn)設(shè)備。廣泛應(yīng)用機(jī)器人不僅能夠大幅度的提高生產(chǎn)率,也可以改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品精度,推動(dòng)工業(yè)發(fā)展。因此高技術(shù)含量的機(jī)器人普遍受到各國(guó)政府的重視,也成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。而我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)卻由于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)手段落后,導(dǎo)致機(jī)器人產(chǎn)品種類單一、更新?lián)Q代滯后,進(jìn)而無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。虛擬樣機(jī)技術(shù)

2、的出現(xiàn)為解決這些問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的工具和手段。
　　 本課題首先介紹虛擬樣機(jī)技術(shù)的代表軟件ADAMS的理論基礎(chǔ)及其開(kāi)發(fā)流程,以三自由度直角坐標(biāo)機(jī)器人為原型,在查閱國(guó)內(nèi)外大量直角坐標(biāo)機(jī)器人的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)比分析確定了四自由度直角坐標(biāo)機(jī)器人總體方案,進(jìn)而綜合使用pro/e、ADAMS及其接口軟件Mechanical/Pro建立了機(jī)器人的剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型,利用建立的樣機(jī)模型進(jìn)行了一系列的虛擬實(shí)驗(yàn):
　　 (1)確定了機(jī)器人

3、整機(jī)模型在重力方向和水平方向上固有頻率,分析了機(jī)器人手臂部件和Z軸導(dǎo)向部件的振動(dòng)情況,并對(duì)其結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)措施。
　　 (2)分析研究了機(jī)器人各軸的驅(qū)動(dòng)力矩,確定了機(jī)器人各軸的最大驅(qū)動(dòng)力矩及最佳的加減速時(shí)間。
　　 (3)分析了機(jī)器人在極限情況、過(guò)大負(fù)載下的傾翻可能性,并模擬了機(jī)器人傾翻過(guò)程,在此基礎(chǔ)上繪制了機(jī)器人在X、Z軸全程范圍內(nèi)各個(gè)位姿下的傾翻載荷曲線。
　　 (4)依據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)研究成果及生產(chǎn)任務(wù),完成了機(jī)器