基于ADAMS的3-RPS型并聯(lián)機(jī)器人虛擬樣機(jī)技術(shù)的研究.pdf

1、該論文首先綜合評(píng)述了虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展及并聯(lián)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的研究狀況,闡述了課題背景.該論文以東北大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)基地的教學(xué)用3自由度RPS型并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象,建立這個(gè)并聯(lián)機(jī)器人的虛擬樣機(jī)系統(tǒng)模型.主要完成以下幾個(gè)方面的工作:對(duì)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行三維建模與結(jié)構(gòu)分析.采用三維建模軟件Pro/E對(duì)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行各個(gè)零件的建模與裝配.并對(duì)這個(gè)RPS型并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,計(jì)算了它的自由度.利用ADAMS軟件與Pro/E軟件的接口,把裝配

2、好的三維模型導(dǎo)入到ADAMS當(dāng)中,進(jìn)行定義剛體,添加約束等工作,形成這個(gè)3自由度并聯(lián)機(jī)器人的虛擬樣機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)模型.進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析.應(yīng)用ADAMS軟件提供的點(diǎn)驅(qū)動(dòng)、樣條函數(shù)和測(cè)量等功能來(lái)求解系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解與逆解.在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真過(guò)程中可以觀看機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的仿真動(dòng)畫,并把動(dòng)畫作成電影(avi文件).對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行干涉檢驗(yàn),得到系統(tǒng)各個(gè)部件的位移、速度、加速度的數(shù)據(jù)曲線,對(duì)得到的數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行觀察分析;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,主要是機(jī)械系統(tǒng)

3、的動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題的求解,在給定的軌跡下已知手部的速度和加速度,可以得到驅(qū)動(dòng)力隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)曲線,還可以得到驅(qū)動(dòng)的功耗以及各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的受力情況.優(yōu)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)設(shè)計(jì).在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)用ADAMS軟件給用戶提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)設(shè)計(jì)的功能,以得到驅(qū)動(dòng)的最小功耗為目的,對(duì)上圓盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).在自動(dòng)設(shè)計(jì)部分,把上圓盤的三個(gè)與上連桿連接的點(diǎn)參數(shù)化,通過(guò)改變點(diǎn)的坐標(biāo),可以得到不同的模型,從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的過(guò)程,還可利用自動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)優(yōu)化的