码垛机器人的动态特性分析
发布时间：2022-12-10 07:35
本文以天津大学开发设计的MD-1200型码垛机器人为研究对象,阐述了此码垛机器人的总体结构设计,进行了其运动学、动力学分析,主要就其在负载工作状态下的振动问题,采用有限元仿真法和模态试验技术法对其动态特性进行分析,并以分析结果为基础,对机构进行动态优化设计。取得成果如下: （1）分析了码垛机器人的总体机构,建立了码垛机器人结构的运动学模型,为后续动态特性研究和动态优化设计奠定了理论基础。 （2）借助有限元分析软件ANSYS Workbench,建立了码垛机器人的有限元模型,研究了该模型铰链接触、约束条件及加载等问题的实现方法,分析了该机器人在典型位姿下的模态,为该机构的动态特性理论分析和模态试验提供了参考依据。 （3）通过本点激励本点响应和典型位姿下整机的模态试验方案,借助LMS动态测试系统测试并分析了样机在典型位姿下的整机动态特性,通过与有限元软件分析出的动态特性结果对比,验证了有限元软件中建立的分析模型的正确的,此模型将作为机器人的优化设计的基础。 （4）以有限元模型为分析基础,通过改变材料、结构尺寸等设计参数,探索码垛机器人本体结构的优化设...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动态特性主要研究方法
1.2.2 动态特性分析技术
1.2.3 动态优化设计
1.3 本文主要研究内容
第二章 运动学分析
2.1 引言
2.2 机构介绍
2.3 机器人的运动学分析
2.3.1 正向运动学分析
2.3.2 逆向运动学分析
2.3.3 运动学分析验证
2.4 小结
第三章 动态特性的有限元分析
3.1 引言
3.2 ANSYS软件模态分析功能简介
3.3 ANSYS有限元建模
3.3.1 前处理
3.3.2 建立有限元网格模型
3.3.3 加载与求解
3.4 计算结果及分析
3.5 本章小结
第四章 动力学试验研究
4.1 引言
4.2 动力学试验理论基础
4.3 动力学试验
4.3.1 试验目的和仪器
4.3.2 试验测试方案
4.3.3 试验步骤
4.4 试验结果及分析
4.4.1 本点激励本点响应低阶模态识别
4.4.2 整机典型位姿下的模态试验研究
4.5 本章小结
第五章 动态特性分析结果与优化
5.1 引言
5.2 动态特性分析结果
5.2.1 动态特性分析结果对比
5.2.2 结果存在差别的原因
5.3 优化
5.3.1 不同材料的优化
5.3.2 结构优化设计
5.4 本章小结
第六章 全文结论
6.1 结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻型客车白车身有限元建模与静动态特性分析[J]. 白桂彩. 机械制造与自动化. 2006(06)
[2]基于FEM的机械结构静、动态性能优化设计[J]. 徐燕申,张学玲. 西南交通大学学报. 2003(05)
[3]冗余度柔性机器人轻型化结构设计[J]. 张绪平,余跃庆. 机械科学与技术. 2003(04)
[4]电视机搬运码垛机器人应用研究[J]. 曹 彤,员 超,孙杏初. 机械设计与制造. 2002(02)
[5]我国包装码垛机械的现状及发展趋势[J]. 丁黎光,陈小泉,李伯胜. 广西工学院学报. 2001(01)
[6]并联机床主模块静刚度的有限元分析(英文)[J]. 周立华,王玉茹,黄田,Modler K H. Transactions of Tianjin University. 2001(01)
[7]小型柴油机机体结构分析[J]. 赵伟敏,杨超珍. 小型内燃机. 2001(01)
[8]码垛技术综述[J]. 胡洪国,高建华,杨汝清. 组合机床与自动化加工技术. 2000(06)
[9]模态力法用于机床结构系统动态分析的研究[J]. 陈卫福,孙建光,范晋伟,宋国荣,伍良生. 北京工业大学学报. 2000(01)
[10]柔性多体系统动力学实验研究[J]. 王建明,洪嘉振,王示,周学军. 宇航学报. 1999(02)
博士论文
[1]一种含柔性杆件的高速并联机器人优化设计方法研究[D]. 李海虹.天津大学 2009
硕士论文
[1]XM18球面铣磨机的有限元分析及结构优化[D]. 魏艳春.南京农业大学 2007
[2]XK5025数控铣床主传动系统动态设计[D]. 刘立美.兰州理工大学 2005
[3]高速轻型并联机械手弹性动力学分析[D]. 徐淑静.天津大学 2004
本文编号：3716349
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动态特性主要研究方法
1.2.2 动态特性分析技术
1.2.3 动态优化设计
1.3 本文主要研究内容
第二章 运动学分析
2.1 引言
2.2 机构介绍
2.3 机器人的运动学分析
2.3.1 正向运动学分析
2.3.2 逆向运动学分析
2.3.3 运动学分析验证
2.4 小结
第三章 动态特性的有限元分析
3.1 引言
3.2 ANSYS软件模态分析功能简介
3.3 ANSYS有限元建模
3.3.1 前处理
3.3.2 建立有限元网格模型
3.3.3 加载与求解
3.4 计算结果及分析
3.5 本章小结
第四章 动力学试验研究
4.1 引言
4.2 动力学试验理论基础
4.3 动力学试验
4.3.1 试验目的和仪器
4.3.2 试验测试方案
4.3.3 试验步骤
4.4 试验结果及分析
4.4.1 本点激励本点响应低阶模态识别
4.4.2 整机典型位姿下的模态试验研究
4.5 本章小结
第五章 动态特性分析结果与优化
5.1 引言
5.2 动态特性分析结果
5.2.1 动态特性分析结果对比
5.2.2 结果存在差别的原因
5.3 优化
5.3.1 不同材料的优化
5.3.2 结构优化设计
5.4 本章小结
第六章 全文结论
6.1 结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻型客车白车身有限元建模与静动态特性分析[J]. 白桂彩. 机械制造与自动化. 2006(06)
[2]基于FEM的机械结构静、动态性能优化设计[J]. 徐燕申,张学玲. 西南交通大学学报. 2003(05)
[3]冗余度柔性机器人轻型化结构设计[J]. 张绪平,余跃庆. 机械科学与技术. 2003(04)
[4]电视机搬运码垛机器人应用研究[J]. 曹 彤,员 超,孙杏初. 机械设计与制造. 2002(02)
[5]我国包装码垛机械的现状及发展趋势[J]. 丁黎光,陈小泉,李伯胜. 广西工学院学报. 2001(01)
[6]并联机床主模块静刚度的有限元分析(英文)[J]. 周立华,王玉茹,黄田,Modler K H. Transactions of Tianjin University. 2001(01)
[7]小型柴油机机体结构分析[J]. 赵伟敏,杨超珍. 小型内燃机. 2001(01)
[8]码垛技术综述[J]. 胡洪国,高建华,杨汝清. 组合机床与自动化加工技术. 2000(06)
[9]模态力法用于机床结构系统动态分析的研究[J]. 陈卫福,孙建光,范晋伟,宋国荣,伍良生. 北京工业大学学报. 2000(01)
[10]柔性多体系统动力学实验研究[J]. 王建明,洪嘉振,王示,周学军. 宇航学报. 1999(02)
博士论文
[1]一种含柔性杆件的高速并联机器人优化设计方法研究[D]. 李海虹.天津大学 2009
硕士论文
[1]XM18球面铣磨机的有限元分析及结构优化[D]. 魏艳春.南京农业大学 2007
[2]XK5025数控铣床主传动系统动态设计[D]. 刘立美.兰州理工大学 2005
[3]高速轻型并联机械手弹性动力学分析[D]. 徐淑静.天津大学 2004
本文编号：3716349
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3716349.html
