一种可整周回转三平动并联机器人的研究

发布时间：2019-11-08 11:13

【摘要】：为满足大工作空间和多工位操作的工况要求,本文以一种可实现整周回转三平动自由度并联机器人为研究对象,研究了机器人的机构选型、运动学分析、尺度综合、伺服电机参数预估、虚拟样机等关键技术,为机器人样机的设计和制造奠定了基础,论文取得的主要研究成果如下: 运用矢量法原理,建立了并联机器人的闭环矢量方程,由此推导出其位置正逆解模型,速度模型以及加速度模型。在此基础上考虑机构的速度,精度以及雅克比矩阵的条件数等因素,提出了以机构误差放大因子的全域均值和波动幅度最小为优化目标,以雅克比矩阵的条件数和特征值以及机构的传力特性为约束,对机构进行了尺度综合,为机构的机械设计提供了基础。 利用虚功原理推导了机构的刚体逆动力学模型,借助矩阵的PCA分析原理,推导了关节空间与操作空间的映射关系,并以末端动平台产生单位速度和加速度时,所需关节空间的转角速度和驱动转矩为条件,预估了并联机器人伺服电机的参数。 运用三维实体造型软件Solidworks对此机器人进行了实体造型,在此基础上对机构进行了运动学仿真和干涉检验,验证了以上理论和分析的正确性,为物理样机的设计和制造奠定了理论基础。
【图文】：

展的重要战略机遇期，然而这一时期无论都面临着老龄化的压力，并且年龄结构变，为了降低劳动力成本负担以及提高劳动疗，食品等支柱产业中，需要大量的工业，抓放等操作[1]。器人是串联机器人，它具有结构简单，控应用于很多领域，如各种机床，装配车间，以单开链的方式出现，犹如用人的一个手置一般装在运动关节上，部件的运动惯量力的操作。而并联机器人的驱动器一般都，运动惯量较小，速度高，动态响应性能好，力强，无累计误差，精度较高，，完全对称的程度高，特别适合于实现高速高加速运动。器、空间飞行器对接、并联机床、微动机行、

第一章 绪论elta 机器人的出现引起了国内外工业界的广泛关注，在国外，19aurex 公司最早购买了 Clavel 的专利并将其成功应用于包装工业，出Top Placer，Line Placer，Pack Placer和Presto 等相应变型示。1999 年 ABB 自动化公司研制出的第一代 IRB340 FlexPicker3 所示，主要应用于食品，医药和电子产业。这一机械手装备有真物体的抓放操作，同时配备了Cognex公司的机器视觉系统以及C控制器。其可以达到10m/s 和3.6rad /s的速度，一分钟可以抓取速度
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP242;TH113

【参考文献】

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1 黄田,赵兴玉,王洋,梅江平,倪雁冰;并联机床伺服进给电机参数选择的一种方法[J];自然科学进展;2001年05期

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本文编号：2557822