六自由度可控機構式噴涂機器人動態(tài)特性和軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、目前，應用比較廣泛的噴涂機器人是串聯機器人，具有結構簡單、工作空間大的優(yōu)點，但是由于其機構是一條較長的串聯鏈，且其驅動器主要裝在機器人的關節(jié)位置上，所以機器人的整體剛度不高，高速運動時有較大的慣性，其關節(jié)的累計誤差較大，同時影響機器人的精度。本文針對傳統(tǒng)串聯機構和并聯機構的特點，將可控機構理論應用到機械設計中，設計了一種新型六自由度可控機構式噴涂機器人。改變驅動器的布局，將傳統(tǒng)的直接驅動方式轉變?yōu)殚g接驅動方式，這種間接驅動是通過四連桿機

2、構把驅動器的運動傳遞到驅動關節(jié)，不僅增加了機構整體的剛度，而且使得其中一個驅動器的安裝位置下置到基座上，減小了機構的慣量;將四連桿機構設計成平行四邊形機構，相比于非平行的有更大的工作空間和靈活性，且易于控制;下置的驅動器采用伺服電動缸，它可以提供較大的推力，而且它的位置、速度和力控制精度較高。
　　本文針對這種六自由度可控機構式噴涂機器人主要做了以下五個方面的研究工作。第一，介紹了傳統(tǒng)工業(yè)噴涂機器人的結構特點，闡述了新型六自由度可

3、控噴涂機器人的設計思路，利用螺旋理論分析了噴涂機器人的自由度。第二，采用D-H法分析該噴涂機器人的運動學，并求解了噴涂機器人的正運動學方程;并運用代數封閉解法分析了噴涂機器人的逆運動學問題，然后考慮機器人的微分運動分析了機器人的速度問題。第三，通過積分的方式，由微元到整體，應用拉格朗日法求解噴涂機器人的動力學方程。第四，用連續(xù)接觸模型分析了考慮兩個運動副間隙的機器人的動態(tài)特性。第五，基于用戶的要求進行了笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃，然后反解得到