侧装装校机构的分析与优化
发布时间：2020-12-29 20:40
在国家某大型工程建设中,侧装模块需要装入到主体装置。侧装模块种类多,数量大,洁净度要求高,安装空间复杂,定位精度高,装卸频率高。本文针对侧装模块装卸任务的需求,设计了一台满足侧装模块安装需求并具有一定精度和装卸效率的侧装工装系统,本文主要对侧装工装系统中的关键部分侧装装校机构进行了分析与优化。本文首先介绍了串联机构研究现状、刚度研究现状和优化设计研究现状,并详细介绍和分析了侧装工装系统的装校对象、装校流程和功能需求。在此基础上提出了侧装工装的设计思路,结合侧装模块装校的现场情况,确定了侧装工装的总体设计方案,并对其中的关键部分侧装装校机构做了详细的介绍。其次,采用D-H法建立了侧装装校机构的连杆坐标系,分析计算了侧装装校机构的运动学雅克比矩阵。利用蒙特卡洛法,通过MATLAB软件对侧装装校机构进行了工作空间分析。基于前面的分析计算,通过MATLAB软件分析了侧装装校机构在全域工作空间内的条件数值,证明其具有较好的运动灵巧度。再次,运用关节刚度折算的方法计算了侧装装校机构的关节刚度矩阵,分析了关节刚度向末端刚度的映射模型,并计算了侧装装校机构的末端刚度矩阵。通过ANSYS Workben...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Unimate机器人
重庆大学硕士学位论文 1 绪 论① 国外研究现状1958 年，被誉为“工业机器人之父”的 Joseph F.Engel Berger 设计了第一台Unimate 机器人，该机器人具有五个轴，驱动方式为液压驱动，控制方式由装有能记忆完成 180 个工作步骤的磁鼓的计算机来控制，主要应用于压铸工艺方面，如图 1.1 所示[2]。随后，美国的 AMF 公司也推出了 Versatran 工业机器人，该机器人手臂可以绕垂直方向旋转，可以沿水平方向伸缩，可以沿垂直方向升降，驱动方式采用液压驱动，主要用于物料运输方面，如图 1.2 所示[3]。
图 1.3 PUMA 系列工业机器人 图 1.4 SCARA 机器人Fig.1.3 PUMAseries industrial robot Fig.1.4 SCARArobot.在 80 年代，机器人在生产和生活中的应用越来广泛，机器人制造业成为了最好的行业之一。工业化发达国家机器人的数量以每年 30%左右的增长率增加，机器人在 1984 年的数量比 1980 年的数量翻了好几倍，机器人在 1990 年的数量更是达到了 30 多万台，其中智能机器人和高性能机器人所占的比例每年都在不断地增加，特别是各种用于装配的机器人的数量增加最快。1985 年，FANUC 和 GMF 公司又先后推出了更先进的工业机器人，该机器人的驱动方式为交流伺服驱动。21 世纪，机器人的发展和应用更加的广泛。2002 年丹麦 iRobot 公司推出了机器人 Roomba，该机机器人主要用于家庭清洁，它能规划清洁的线路，能主动避开桌椅等障碍物，当电量不足时它还能自动行驶到充电插座处进行充电。2006 年，德国库卡公司推出了第一台轻型机器人，具有高效率和高精度，如图 1.5 所示[4]。2007 年日本推出了超高速电弧焊机器人，它是史上最快的机器人，能够提高 10%的工作效率，如图 1.6 所示[4]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人的发展现状及应用前景[J]. 周海,叶兵. 装备制造技术. 2017(09)
[2]基于ANSYS Workbench的立式车床回转工作台结构优化设计[J]. 魏锋涛,宋俐,代媛. 制造技术与机床. 2016(04)
[3]基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析[J]. 李瑞霞,李粉霞,杨洁明,周晋阳. 机床与液压. 2015(21)
[4]施釉机器人灵巧度分析[J]. 黄金凤,何凯杰. 机械工程与自动化. 2015(04)
[5]基于刚度性能的机器人臂长优化[J]. 陈世钟,刘延遂,吴品弘,胡杰,管贻生,刘冠峰. 机械与电子. 2015(06)
[6]基于ANSYS Workbench的ADGM电主轴结构优化[J]. 李丽丽,赵波,李安玲,何强,郭龙斌. 煤矿机械. 2015(01)
[7]基于ANSYS Workbench的压力表连杆的优化设计[J]. 张雨. 机械工程与自动化. 2014(05)
[8]有限元网格划分中的圣维南原理及其应用[J]. 宋少云,尹芳. 机械设计与制造. 2012(08)
[9]基于Ansys Workbench的固定支架优化设计[J]. 查太东,杨萍. 煤矿机械. 2012(02)
[10]6R喷涂机器人操作臂末端刚度的分析[J]. 林义忠,廖小平,曾剑. 广西大学学报(自然科学版). 2011(02)
硕士论文
[1]基于Pro/E和ANSYS Workbench的液压支架底座的优化设计[D]. 韩俊花.河北工程大学 2016
[2]基于FPGA的机械臂测控系统研究[D]. 张峰.兰州交通大学 2014
[3]复杂环境光学模块装校机器人的设计与研究[D]. 贾海军.重庆大学 2010
[4]工业机器人刚度的辨识方法与性能分析[D]. 张玄辉.华中科技大学 2009
[5]梁加宽式液压支架的虚拟仿真设计[D]. 杨奎.兰州理工大学 2009
[6]基于RBF神经网络的机械手轨迹规划及运动仿真研究[D]. 孙秀军.山东理工大学 2007
[7]直接驱动数控转台伺服刚度研究[D]. 徐进宝.沈阳工业大学 2006
本文编号：2946283
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Unimate机器人
重庆大学硕士学位论文 1 绪 论① 国外研究现状1958 年，被誉为“工业机器人之父”的 Joseph F.Engel Berger 设计了第一台Unimate 机器人，该机器人具有五个轴，驱动方式为液压驱动，控制方式由装有能记忆完成 180 个工作步骤的磁鼓的计算机来控制，主要应用于压铸工艺方面，如图 1.1 所示[2]。随后，美国的 AMF 公司也推出了 Versatran 工业机器人，该机器人手臂可以绕垂直方向旋转，可以沿水平方向伸缩，可以沿垂直方向升降，驱动方式采用液压驱动，主要用于物料运输方面，如图 1.2 所示[3]。
图 1.3 PUMA 系列工业机器人 图 1.4 SCARA 机器人Fig.1.3 PUMAseries industrial robot Fig.1.4 SCARArobot.在 80 年代，机器人在生产和生活中的应用越来广泛，机器人制造业成为了最好的行业之一。工业化发达国家机器人的数量以每年 30%左右的增长率增加，机器人在 1984 年的数量比 1980 年的数量翻了好几倍，机器人在 1990 年的数量更是达到了 30 多万台，其中智能机器人和高性能机器人所占的比例每年都在不断地增加，特别是各种用于装配的机器人的数量增加最快。1985 年，FANUC 和 GMF 公司又先后推出了更先进的工业机器人，该机器人的驱动方式为交流伺服驱动。21 世纪，机器人的发展和应用更加的广泛。2002 年丹麦 iRobot 公司推出了机器人 Roomba，该机机器人主要用于家庭清洁，它能规划清洁的线路，能主动避开桌椅等障碍物，当电量不足时它还能自动行驶到充电插座处进行充电。2006 年，德国库卡公司推出了第一台轻型机器人，具有高效率和高精度，如图 1.5 所示[4]。2007 年日本推出了超高速电弧焊机器人，它是史上最快的机器人，能够提高 10%的工作效率，如图 1.6 所示[4]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人的发展现状及应用前景[J]. 周海,叶兵. 装备制造技术. 2017(09)
[2]基于ANSYS Workbench的立式车床回转工作台结构优化设计[J]. 魏锋涛,宋俐,代媛. 制造技术与机床. 2016(04)
[3]基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析[J]. 李瑞霞,李粉霞,杨洁明,周晋阳. 机床与液压. 2015(21)
[4]施釉机器人灵巧度分析[J]. 黄金凤,何凯杰. 机械工程与自动化. 2015(04)
[5]基于刚度性能的机器人臂长优化[J]. 陈世钟,刘延遂,吴品弘,胡杰,管贻生,刘冠峰. 机械与电子. 2015(06)
[6]基于ANSYS Workbench的ADGM电主轴结构优化[J]. 李丽丽,赵波,李安玲,何强,郭龙斌. 煤矿机械. 2015(01)
[7]基于ANSYS Workbench的压力表连杆的优化设计[J]. 张雨. 机械工程与自动化. 2014(05)
[8]有限元网格划分中的圣维南原理及其应用[J]. 宋少云,尹芳. 机械设计与制造. 2012(08)
[9]基于Ansys Workbench的固定支架优化设计[J]. 查太东,杨萍. 煤矿机械. 2012(02)
[10]6R喷涂机器人操作臂末端刚度的分析[J]. 林义忠,廖小平,曾剑. 广西大学学报(自然科学版). 2011(02)
硕士论文
[1]基于Pro/E和ANSYS Workbench的液压支架底座的优化设计[D]. 韩俊花.河北工程大学 2016
[2]基于FPGA的机械臂测控系统研究[D]. 张峰.兰州交通大学 2014
[3]复杂环境光学模块装校机器人的设计与研究[D]. 贾海军.重庆大学 2010
[4]工业机器人刚度的辨识方法与性能分析[D]. 张玄辉.华中科技大学 2009
[5]梁加宽式液压支架的虚拟仿真设计[D]. 杨奎.兰州理工大学 2009
[6]基于RBF神经网络的机械手轨迹规划及运动仿真研究[D]. 孙秀军.山东理工大学 2007
[7]直接驱动数控转台伺服刚度研究[D]. 徐进宝.沈阳工业大学 2006
本文编号：2946283
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