基于Pro-E和ADAMS搬運(yùn)機(jī)械手的仿真和優(yōu)化.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,物料搬運(yùn)機(jī)械手發(fā)揮著越來越重要的作用,所以對于搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)也顯得更加的重要。而對于傳統(tǒng)的機(jī)械手的設(shè)計(jì)存在著生產(chǎn)成本高、設(shè)計(jì)周期長等問題,這顯然已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需求。為了適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的新需求,本文利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對搬運(yùn)機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。
　　本文在搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)要求的基礎(chǔ)上,最終采用了五自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手。利用Pro/E軟件完成了機(jī)械手各個(gè)部件的三維設(shè)計(jì),并完成了虛擬裝配;根據(jù)傳統(tǒng)的Denavit-H

2、artenberg方法建立了機(jī)械手的D-H坐標(biāo)系,接著求出機(jī)械手的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,為后續(xù)的虛擬樣機(jī)仿真提供了理論基礎(chǔ);推到了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,為機(jī)械手選擇驅(qū)動(dòng)器提供依據(jù)。
　　根據(jù)搬運(yùn)機(jī)械手真實(shí)的工作特點(diǎn),利用虛擬樣機(jī)ADAMS軟件對機(jī)械手搬運(yùn)的整個(gè)過程分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析,通過對機(jī)械手各種運(yùn)動(dòng)參數(shù)(速度、扭矩、加速度)仿真,得到了為實(shí)現(xiàn)真實(shí)運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)參數(shù);在對機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)分析過程中發(fā)現(xiàn)了機(jī)械手在搬運(yùn)的過程

3、中存在著系統(tǒng)能耗偏大的問題;隨后利用MATLAB的優(yōu)化工具箱針對機(jī)械手相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,最終得到了優(yōu)化后的機(jī)械手參數(shù)。通過和優(yōu)化前的參數(shù)進(jìn)行對比分析,可以發(fā)現(xiàn):與優(yōu)化前的對比,機(jī)械手在搬運(yùn)過程中的能耗明顯減小了,達(dá)到了優(yōu)化的目標(biāo)。
　　本論文是針對搬運(yùn)機(jī)械手從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到對整個(gè)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析,最后對存在的搬運(yùn)機(jī)械手功耗過大進(jìn)行了優(yōu)化,完成了一個(gè)較完整的設(shè)計(jì)工作。得到了利用Pro/E、ADAMS、MATLAB三個(gè)軟件相結(jié)合的