基于有限元法桁架机器人结构分析与优化

发布时间：2021-07-07 13:23

　　桁架机器人也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人。工业应用中,能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机;它能够搬运物体、操作工具,以完成各种作业。本课题通过对桁架机器人的研究,进行横梁,立柱的结构优化,提高了桁架机器人的可靠性,对提高效率,提高企业效益具有非常重要的现实意义。本课题的主要研究内容:本文以一家公司的YRL型桁架机器人作为研究对象,对桁架机器人的结构做了如下的研究与分析:1.简述桁架机器人的组成及工作原理,分别描述各组成部分的结构、功能;2.运用Solidworks三维建模软件建立術架机器人模型,并进行干涉检查;3.运用有限元法及有限元分析软件ANSYS Workbench对桁架机器人进行静位移分析,得出在空载及满载下Z轴横梁末端的变形量;在Z轴末端变形最大工况下,进行动态应力分析,得出整体及局部机身应力图,对强度进行校核,对薄弱部位进行优化,同时验证选材合理性;4.根据机器人运动位置,对桁架机器人进行9种工况下的模态分析,得出机器人结构的固有频率及振型,并筛选出对精度有影响的振型;5.对机器人进行现有设计的典型工况,通... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１桁架机器人??卜立柱；２－Ｘ轴横梁；３－Ｚ轴横梁；４－驱动系统??

图３－１机器人有限元模型网格划分图??

梁在提升重物，根据公式Ｆ?＝?ｍ（ａｚ?＋ｇ），将机器竖梁上，具体载荷的施加如图３－４和３－５所示。??Ｃ：?Ｓｔａｔｉｃ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ??Ｓｔａｔｉｃ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?４??Ｔｉｍｅ：?１?ｓ??２０１７－７－１１?１２?３６??Ｐｏｉｎｔ?Ｍａｓｓ??■?Ｆｉｘｅｄ?Ｓｕｐｐｅｒｔ??Ｈ?Ｆｏｒｃｅ：?１０７８０?Ｎ???２￡＊〇〇３?（ｍｍ）??ｉｅ＊００３??图３－４?Ｚ＝０．１ｇ加速度负载图??

【参考文献】：
期刊论文
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[4]新型桁架机器人的研发与应用实践[J]. 王士宇.  机电信息. 2018(09)
[5]桁架机械手及其在曲轴加工自动线上的应用[J]. 张树礼.  金属加工(冷加工). 2017(04)
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[10]桁架机械手及在柔性加工自动线上的应用[J]. 权占群,张树礼.  金属加工(冷加工). 2014(12)

硕士论文
[1]大跨度重负载桁架机器人双驱动横梁同步与抑振控制研究[D]. 王宇.哈尔滨工业大学 2017
[2]桁架机器人耦合特性分析与结构优化[D]. 王彪.合肥工业大学 2017
[3]桁架机器人可靠性分析及刚柔耦合动态特性研究[D]. 陈威.合肥工业大学 2017
[4]高速桁架机器人的力学分析及结构优化[D]. 刘超龙.南京航空航天大学 2017
[5]桁架机器人运动学建模、定位误差分析及实验研究[D]. 牛康廷.合肥工业大学 2016
[6]桁架式机床上下料机器人分析与改进设计[D]. 亚晓丹.东北大学 2014



本文编号：3269710