重载工业机器人运动建模与节拍优化设计

发布时间：2024-01-04 19:20

　　随着高速重载机器人在汽车、冶金、物流等行业的广泛应用,自动化生产线对机器人的搬运速度、负载能力、加速度和定位精度提出了更高的要求。针对高速重载机器人的高速、高精度、大负载的工作特性,仅在运动学层面上进行分析和设计还不够,有必要根据动力学分析、静力学分析,对机器人本体进行重点面向动态特性的结构化研究。本文从高速重载码垛机器人的工作特性出发,通过配重设计、结构优化以及动力学分析,有效提升重载机器人的动态特性,并提出一种椭圆形轨迹优化方法,提升重载机器人的运动节拍并消除振动。首先,根据工作条件,确定机器人的工作空间,从而对整机的机械结构进行预设计后,基于D-H参数法和拉格朗日方程对高速重载机器人进行运动学和动力学建模。由各部件的质量、阻尼以及惯量等因素,利用运动中消耗能量最小的原则将模型演化为线性矩阵不等式优化问题对其求解,来确定各部件的最优物理参数。基于动力学方程研究导致重载情形下机器人运动时的非线性和运动过程中的相互耦合问题,从动力学模型以及机构设计角度来找到消除这些问题的方法,利用该方法进行机构设计和部件重量设定,并完成对配重平衡机构的设计计算,通过仿真验证方法的正确性和有效性。其次,...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3876921