一種新型高速高精2自由度并聯(lián)平臺(tái)的設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展代表著現(xiàn)代工業(yè)的一種發(fā)展潮流——自動(dòng)化設(shè)備取代人工。工業(yè)機(jī)器人不僅能避免多種多樣的不可控的人員因素從而提高生產(chǎn)效率，而且能夠勝任多種多樣的工作環(huán)境。工業(yè)機(jī)器人主要分串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。其中，串聯(lián)機(jī)器人由于自身具有較大的質(zhì)量和慣性，很難應(yīng)用到需要高速高負(fù)載高精度的場(chǎng)合，并聯(lián)機(jī)器人很好地彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)器人這方面的不足。其中3自由度并聯(lián)機(jī)器人的研究與應(yīng)用已是相當(dāng)深入和廣泛，如Delta機(jī)器人，廣泛應(yīng)用與醫(yī)療、食品、電子、

2、制藥等行業(yè)。值得一提的是，當(dāng)Z方向只需要較小的操作位移時(shí)，末端搭載一個(gè)1或2自由度的串聯(lián)機(jī)構(gòu)的2自由度并聯(lián)機(jī)器人相對(duì)于3或4自由度的并聯(lián)機(jī)器人會(huì)顯得更加經(jīng)濟(jì)適用?；谶@種情況，本文結(jié)合實(shí)際研究情況，以并聯(lián)2自由度機(jī)器人為研究對(duì)象。
　　首先，對(duì)若干種2自由度并聯(lián)構(gòu)型進(jìn)行研究，假定機(jī)器人結(jié)構(gòu)尺寸相同的情況下，分析比較幾種2自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、工作空間和各向同性，然后選擇合適的構(gòu)型作為深入研究的對(duì)象。
　　其次，根據(jù)后續(xù)章

3、節(jié)優(yōu)化后的機(jī)器人結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計(jì)機(jī)器人的三維模型，并通過(guò)有限元優(yōu)化主要零部件，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人樣機(jī)，并完成平臺(tái)簡(jiǎn)易界面開發(fā)。
　　接著，推導(dǎo)了2自由度并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析了運(yùn)動(dòng)學(xué)的多種性能指標(biāo)，基于運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo)通過(guò)遺傳算法優(yōu)化了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到了機(jī)器人的最終結(jié)構(gòu)尺寸。
　　再接著，推導(dǎo)了2自由度并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，分析了動(dòng)力學(xué)的若干性能指標(biāo)，并通過(guò)仿真分析了正逆動(dòng)力學(xué)，驗(yàn)證其正確性。
　　最后，本文用