鋼絲網(wǎng)架焊接機械手的運動軌跡規(guī)劃及運動學分析研究.pdf

1、鋼絲網(wǎng)架珍珠巖夾芯板是一種新型墻體材料,它以其自重輕、隔熱、隔音、抗震能力高、施工方便、價格低廉等優(yōu)點,廣泛應用于工業(yè)建筑與民用建筑框架結(jié)構中的非承重墻體和防火要求高的防火通道、防火墻等部位。為了實現(xiàn)鋼絲網(wǎng)架珍珠巖夾芯板的生產(chǎn)設備自動化,本文對鋼絲網(wǎng)架原有生產(chǎn)線最后一道工序—焊接工藝進行分析,并根據(jù)現(xiàn)場實際工作要求進行焊接機械手的方案結(jié)構設計、運動學分析、軌跡規(guī)劃和仿真分析。
　　本文所完成的工作如下:
　　(1)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)

2、場的方案要求,實現(xiàn)了各個關節(jié)的設計、傳動機構設計和驅(qū)動方式的選擇,完成了焊接機械手的結(jié)構設計,并通過三維實體建模軟件Pro-E建立了焊接機械手的結(jié)構模型。
　　(2)采用D-H法建立了該機械手的運動學模型,并在連桿坐標系簡圖的基礎上,利用齊次坐標變換求解了機械手運動學的正問題和逆問題;同時利用特定位置下的機械手驗證了運動學正解和逆解的正確性。
　　(3)分析了焊接作業(yè)的實際工作空間,在此基礎上建立了工作空間正逆問題的數(shù)學模型

3、,并采用帶約束的非線性規(guī)劃方法對此模型進行優(yōu)化,設計出最小包容工作空間的主連桿幾何參數(shù)。
　　(4)確定了路徑方案并將軌跡分段,同時研究一定約束條件下的軌跡規(guī)劃問題,并闡述了用三次多項式曲線建立機械手的軌跡方程。
　　(5)分析并推導焊接機械手運動的動力學方程,可用來推算機械手的動力控制以及估算以一定速度和加速度驅(qū)動機械手時各關節(jié)所需的驅(qū)動力。
　　(6)在ADAMS中建立機械手的模型,依次添加約束和驅(qū)動函數(shù)后,仿真檢