600kg高精度氣動(dòng)助力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著工業(yè)4.0智能制造的發(fā)展，在機(jī)械、運(yùn)輸、汽車制造等行業(yè)中，越來越多地需要依靠智能輔助助力設(shè)備來完成或者輔助人工完成大負(fù)載的搬運(yùn)或分揀等操作。在眾多助力技術(shù)中，氣動(dòng)助力平衡方法以其低成本、高效率、大功率重量比、無污染、無爆炸等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、化工、紡織、食品、交通等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前應(yīng)用最廣泛的氣動(dòng)助力設(shè)備中采用的是氣缸常值重力補(bǔ)償，由于在運(yùn)動(dòng)過程中，負(fù)載力矩也會(huì)隨之變化，所以常規(guī)的常值重力補(bǔ)償都會(huì)存在跟蹤誤差，很難

2、應(yīng)用到高精度位置控制場(chǎng)合。因此，針對(duì)高負(fù)載、高精度的氣動(dòng)助力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制具有重要意義。
　　根據(jù)項(xiàng)目要求明確氣動(dòng)助力設(shè)備的參數(shù)要求，完成氣動(dòng)助力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的整體模型的確立，大體確定該助力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。通過設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，初步完成驅(qū)動(dòng)裝置和重力補(bǔ)償裝置的選型工作以及對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和電氣等方面設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)助力實(shí)驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)成及工作原理，建立助力實(shí)驗(yàn)設(shè)備的關(guān)節(jié)連桿坐標(biāo)系，對(duì)助力實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，確定設(shè)備末端位置

3、與三個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的空間關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)方程。根據(jù)氣動(dòng)助力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，規(guī)劃三條運(yùn)動(dòng)軌跡。通過理論數(shù)學(xué)模型和ADAMS軟件對(duì)規(guī)劃的避障路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析，進(jìn)一步對(duì)整個(gè)助力設(shè)備結(jié)構(gòu)和選型的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　分別建立交流伺服電機(jī)、氣缸和比例壓力閥等元件的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)，建立隨轉(zhuǎn)角變化氣動(dòng)助力補(bǔ)償控制器模型，并建立ADAMS模型和MATLAB模型聯(lián)合仿真模型，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行單關(guān)節(jié)和三個(gè)關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)