由于固有剛度不足,機器人自動制孔系統(tǒng)在外界激勵的作用下,會導致振動甚至顫振,嚴重影響制孔精度以及刀具使用壽命,因此對機器人自動制孔過程中的振動進行隔離至關重要。本文主要采用隔振加動力吸振的方法抑制從鉆頭傳遞到機器人末端執(zhí)行器的軸向振動。在電主軸與末端執(zhí)行器之間進行隔振器結構設計并為其建立模型;采用ADAMS對所設計結構進行運動學仿真,仿真結果顯示所建模型準確。揭示出隔振器參數(shù)變化對機器人末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率的影響規(guī)律;仿真分析表明所設計振動控制器具有良好的隔振效果。 

【文章來源】：高技術通訊. 2020,30(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

機器人制孔系統(tǒng)振動控制器結構示意圖

根據(jù)上述所設計的結構,將機器人自動制孔系統(tǒng)振動控制器簡化為具有3自由度的彈簧質量阻尼振動系統(tǒng),如圖2所示。假設在m2處作用激振力F(t),根據(jù)牛頓運動定律分析運動情況,可得系統(tǒng)運動方程為

圖3所示為振動控制器參數(shù)變化對機器人末端執(zhí)行器絕對位移傳率T的影響。為方便振動控制器參數(shù)分析,取α=1,t=0.51,k=0.86,ξ1=0.09, ξ2=0.07, ξ3=0.14,圖3(a)為吸振器質量塊m1與質量m2不同質量比的變化對末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率的影響。由圖可以看出,隨著吸振器質量的增加,末端執(zhí)行器一階共振頻率減小,而一階共振頻率所對應的峰值振幅倍率增大,二階共振頻率增大,而二階共振頻率所對應的峰值振幅倍率減小,三階共振頻率減小,而三階共振頻率所對應的峰值振幅倍率增大。取μ=0.6,其他參數(shù)不變,圖3(b)為吸振器頻率ω1與隔振器頻率ω2不同頻率比變化對末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率的影響。由圖可知,隨著吸振器頻率的增加,末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率一階共振頻率減小,一階共振頻率所對應的峰值振幅倍率也減小,二階共振頻率減小,而二階共振頻率所對應的峰值振幅倍率增加,三階共振頻率基本不變,而三階共振頻率所對應的峰值振幅倍率減小。取α=1,μ=0.6,t=0.51,ξ1=0.09,ξ2=0.07,ξ3=0.14,圖3(c)為質量m2與質量m3不同質量比變化對末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率的影響。由圖可知,隨著質量m2的增加,機器人末端執(zhí)行器一階、二階、三階共振頻率所對應的峰值振幅倍率都增大。取k=0.86,其他參數(shù)不變,圖3(d)為隔振器頻率ω2與頻率ω3不同頻率比變化對末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率的影響。由圖可知,隨著頻率ω2的增大,末端執(zhí)行器絕對位移傳遞率一階、二階、三階共振頻率所對應的峰值振幅倍率都增加。

【參考文獻】：
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